JP2013219966A - Power generation system, and control method for power generation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力系統からの電力供給が無くなった場合に、電力を消費する負荷に対して電力を供給可能な発電システム及び発電システムの制御方法に関する。 The present invention relates to a power generation system capable of supplying power to a load that consumes power when the power supply from the power system is lost, and a method for controlling the power generation system.
通常、分散型の発電システムは、電力系統との連系時には有効電力と力率による制御、電力系統との分離時には周波数と電圧による制御、を行っている。
電力系統との連系時は負荷変動があっても系統が吸収するため、個々に設置された発電システムは高速に出力変動を行う必要は無い。
一方、電力系統と分離されて自立運転する時は、負荷変動が起こるとその変動を発電システムで負担する必要がある。しかし、ガスエンジンなどはガスエンジン毎に許容負荷投入率が定められている(図2)。
Usually, a distributed power generation system performs control based on active power and power factor when connected to the power system, and control based on frequency and voltage when separated from the power system.
When interconnected with the power system, the system absorbs even if there is a load change, so the power generation system installed individually does not need to change the output at high speed.
On the other hand, when the load system fluctuates when it is separated from the power system and operates independently, the fluctuation must be borne by the power generation system. However, an allowable load input rate is determined for each gas engine (FIG. 2).
特許文献1には、例えば夏季等の初期負荷投入率を向上し、負荷投入を可能な限り迅速に行うことが可能で、商品価値の高いガスエンジン発電システムを得ることが記載されており、ガスエンジンの初期負荷投入可能率を向上のために燃焼用空気に外部空気以外の乾燥空気を用いることでガスエンジンの初期負荷投入可能率を向上させる技術が開示されている。
特許文献2には、ガスエンジン発電機の利用効率の低下を抑制しつつ、ガスエンジン発電機による自立運転時の周波数安定性を向上させることが記載されており、ガスエンジンと電力貯蔵装置を用いて大きな負荷変動に対して電力貯蔵装置に充放電を実施することで、ガスエンジンの大きな出力変動を抑える技術が開示されている。
特許文献3には、商用系統から自立して自家発電設備を運転するにあたって、負荷変動に伴なって生じる不都合を取り除く運転方法が提供されており、ガスエンジンと電力貯蔵装置を用いて負荷変動で生じた周波数変動を監視し、負荷変動が発生した際のガスエンジンの出力変動を電力貯蔵装置にて補助することで、負荷投入可能率を改善する技術が開示されている。
特許文献4には、自家発電設備の定格能力を活かし、効率のよい運転を行うことができる自家発電システムが提供されており、自立運転を実施する際にインバータを介さずに、負荷への電力供給を実施する技術が開示されている。
Patent Document 2 describes that frequency stability during self-sustained operation by a gas engine generator is improved while suppressing a decrease in utilization efficiency of the gas engine generator, and a gas engine and a power storage device are used. In other words, a technique for suppressing large output fluctuations of a gas engine by charging and discharging an electric power storage device with respect to large load fluctuations is disclosed.
Patent Document 4 provides a private power generation system that can perform an efficient operation by making use of the rated capacity of the private power generation facility. When carrying out a self-sustained operation, power is supplied to a load without using an inverter. Techniques for implementing the supply are disclosed.
一般的にガスエンジンなどの分散型の発電システムにおいては電力系統と分離されて自立運転する時において、図2のように負荷投入可能量は投入前の負荷によって決まる。このため、投入前の負荷が大きくなると負荷投入可能量は少なくなってしまう。
特許文献1では、ガスエンジンと他の電源を組み合わせることによって、及び、ガスエンジンの運転負荷率を下げることによって、負荷投入可能率を上げることは示唆されていない。
また、特許文献2では、負荷投入可能率を単純に2台のガスエンジンで按分するのみであり、その制御については示唆されていない。
さらに、特許文献3では、ガスエンジンと組み合わされた電源に負荷を負わせてガスエンジンの出力を小さくすることについては示唆されていない。
加えて、特許文献4では、発電機の組み合わせや投入負荷に関する記載はない。
In general, in a distributed power generation system such as a gas engine, when a self-sustaining operation is performed separately from a power system, the loadable amount is determined by the load before being turned on as shown in FIG. For this reason, if the load before charging increases, the loadable amount decreases.
Moreover, in patent document 2, the load throw-in rate is only apportioned by two gas engines, and its control is not suggested.
Furthermore,
In addition, in patent document 4, there is no description regarding the combination of generators and the input load.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その課題の一例は、より簡単な構成又は制御によって、より負荷投入可能率の高い発電システムを提供することである。
出力可能な第2の発電システムを備え、第2の発電システムの出力を増やし、第1の発電システムの出力を下げることで負荷の投入可能量を増大させることに関する発電システム及び発電システムの制御方法の提供である。
This invention is made | formed in view of the said subject, and an example of the subject is providing the electric power generation system with a higher loadable possibility rate by simpler structure or control.
A power generation system including a second power generation system capable of outputting, increasing the output of the second power generation system, and increasing the loadable amount by decreasing the output of the first power generation system, and a control method of the power generation system Is an offer.
本発明の発電システムは、負荷部と、電力系統から遮断された際に前記負荷部の負荷変動に応じて自動的に発電出力を変動可能な第1の発電部と、第2の発電部と、前記負荷部、前記第1の発電部、第2の発電部及び電力系統と、それぞれ電気的に接続された送電部と、を有し、前記第2の発電部は、前記第2の発電部の発電出力を制御可能な制御部を有し、前記制御部は、前記電力系統からの電力の供給が遮断された状態において、前記負荷部の負荷が上昇する遮断後負荷上昇時に、まずは前記第1の発電部の発電出力が上昇し、その後、前記第2の発電部の発電出力を上昇させることによって、前記第1の発電部の発電出力を低下させる。 The power generation system of the present invention includes a load unit, a first power generation unit capable of automatically varying a power generation output according to a load variation of the load unit when disconnected from the power system, and a second power generation unit. , The load unit, the first power generation unit, the second power generation unit, and the power system, and a power transmission unit electrically connected to each other, and the second power generation unit includes the second power generation unit. A control unit capable of controlling the power generation output of the unit, the control unit, in the state where the supply of power from the power system is cut off, when the load of the load unit rises, The power generation output of the first power generation unit is increased, and then the power generation output of the first power generation unit is decreased by increasing the power generation output of the second power generation unit.
好適には、電力系統から遮断された際に、前記第1の発電部の発電出力を低下させる際に、前記制御部が前記第2の発電部の発電出力を上昇させた発電出力量は、前記第1の発電部が前記負荷部の負荷上昇に対応するために自動的に増加させた発電出力量と同一である。 Preferably, when the power generation output of the first power generation unit is reduced when the power generation system is cut off from the power system, the power generation output amount by which the control unit increases the power generation output of the second power generation unit is The first power generation unit is the same as the power generation output amount automatically increased to cope with the load increase of the load unit.
一例としては、前記制御部は、前記電力系統からの電力の供給が遮断される直前は前記第1の発電部、前記第2の発電部共に制御部からの信号により発電出力を制御している。 As an example, the control unit controls the power generation output by a signal from the control unit for both the first power generation unit and the second power generation unit immediately before the supply of power from the power system is cut off. .
好適には、前記第1の発電部はガスエンジンである。 Preferably, the first power generation unit is a gas engine.
好適には、前記第2の発電部は、燃料電池である。 Preferably, the second power generation unit is a fuel cell.
本発明の発電システムの制御方法は、電力系統からの電力の供給が遮断された状態において、負荷部の負荷が上昇する遮断後負荷上昇時に、まずは第1の発電部の発電出力を上昇させる第1工程と、第2の発電部の発電出力を上昇させることによって、第1の発電部の発電出力を低下させる第2工程と、を有する。 According to the power generation system control method of the present invention, in the state where the power supply from the power system is cut off, when the load of the load unit rises, the power generation output of the first power generation unit is first raised when the load increases after the cut-off. 1 process and the 2nd process of reducing the electric power generation output of a 1st electric power generation part by raising the electric power generation output of a 2nd electric power generation part.
本発明における発電システムによって、より簡単な構成又は制御によって、より負荷投入可能率の高い発電システム及び発電システムの制御方法を提供することが可能となる。 According to the power generation system of the present invention, it is possible to provide a power generation system with a higher loadable rate and a method for controlling the power generation system with a simpler configuration or control.
<第1の実施形態>
図1は、本発明における第1の実施形態の構成の説明図である。
図1の(a)は、電力系統101から電力の供給を発電システム1が受けている場合の説明図であり、図1の(b)は、電力系統101からの電力供給が無い場合の説明図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration of the first embodiment of the present invention.
1A is an explanatory diagram in the case where the
図1の(a)及び図1の(b)のように、発電システム1は、送電部11及び変電設備103を介して電力系統101に電気的に接続されている。
発電システム1は、電力を供給可能なガスエンジン3及び燃料電池5、電力を消費する負荷部9、これらを制御する制御部7及び送電部11を有している。
ここで、ガスエンジン3が出力している電力をガスエンジン出力Pgで表し、燃料電池5が出力している電力を燃料電池出力Pfで表す。
As shown in FIG. 1A and FIG. 1B, the
The
Here, the electric power output from the
電力系統101と接続されている際は、このガスエンジン出力制御部33は、制御部7からの出力指令CPgに基づいて、ガスエンジン3が出力するガスエンジン出力Pgを制御している。
電力系統と遮断された際は、このガスエンジン出力制御部33は、ガスエンジン3の回転数に応じて自動的にガスエンジン3に供給するガスの量を制御している(ガバナ制御)。具体的には、所定の回転数よりもガスエンジン3の回転数が低下した場合には、自動的にガスエンジン3に供給する燃焼ガス(以下、単に「ガス」という)の量を増加する制御をし、所定の回転数よりもガスエンジン3の回転数が上昇した場合には、自動的にガスエンジン3に供給するガスの量を減少させる制御をする。
このガスエンジン出力制御部33は、制御部7とは独立して単に回転数に応じて制御を行っており自律的な制御を行っている。
When connected to the power system 101, the gas engine
When disconnected from the power system, the gas engine
The gas engine
また、ガスエンジン出力測定部31は、測定したガスエンジン出力Pgに応じたガスエンジン出力情報IPgを制御部7に出力する。
Further, the gas engine
また、燃料電池5は、その燃料電池出力Pfを測定する燃料電池出力測定部51、及び、燃料電池出力制御部53を有している。
この燃料電池出力制御部53は、制御部7からの出力指令CPfに基づいて、燃料電池5が出力する燃料電池出力Pfを制御している。具体的には、燃料電池5に供給する燃料及び酸素の量を調節する。より具体的には、現在の出力値よりも出力指令CPfが大の場合には燃料電池5に供給する燃料及び酸素の量を増大させ、現在の出力値よりも出力指令CPfが小の場合には燃料電池5に供給する燃料及び酸素の量を減少させる。
燃料電池は電力系統と接続されている際も遮断された際も制御部7からの出力指令に基づいて燃料電池が出力する。
Further, the
The fuel cell
The fuel cell outputs the fuel cell based on the output command from the
また、燃料電池出力測定部51は、測定した燃料電池出力Pfに応じた燃料電池出力情報IPfを制御部7に出力する。
Further, the fuel cell
制御部7は、ガスエンジン出力情報IPg及び燃料電池出力情報IPfに基づいて、燃料電池5に出力させる出力指令CPfを計算し、その計算の結果算出された出力指令CPfを燃料電池5の燃料電池出力制御部53へ出力する。
なお、この出力指令CPfの算出方法については、図3のところで説明する。
The
The method for calculating the output command CPf will be described with reference to FIG.
ここで、ガスエンジン3と燃料電池5の特性の違いについて説明を行う。
ガスエンジン3は、その特性として比較的短時間でその出力を増大させることが可能である(負荷追従性が高い)。
さらに、本実施形態の電力系統から遮断された際、ガスエンジン3は、その出力の制御は、自律的かつ自動的に行っている為、この点からも負荷追従性が高い。
他方、燃料電池5は負荷を増加させるのに時間がかかることから、ガスエンジンと比べると負荷追従性が低い。
Here, the difference in characteristics between the
The
Further, when the
On the other hand, since the
図1の(a)のように、電力系統101からの電力供給がある場合には、制御部7により制御されており、例えば、電力系統101からの受電を0kWとするような制御がされている。
他方、図1の(b)のように、電力系統101からの電力供給が無い場合には、ガスエンジン出力Pg及び燃料電池出力Pfによって負荷部9の負荷量PIに対応しなければならない。
つまり、PI=Pg+Pfの関係が常に成り立つ必要がある。
さらに、負荷量PIが増加した場合にも、ガスエンジン3及び/又は燃料電池5によってその増加分に対応する必要がある。
なお、電力系統101からの電力供給がなくなった場合とは、停電等によって電力系統101からの電力を得られなくなった場合、及び、変電設備103によって発電システム1が電力系統101から切り離された場合が該当する。
As shown in FIG. 1A, when power is supplied from the power system 101, the
On the other hand, as shown in FIG. 1B, when there is no power supply from the power system 101, the load amount PI of the
That is, the relationship PI = Pg + Pf must always hold.
Furthermore, even when the load PI increases, it is necessary to cope with the increase by the
The case where power supply from the power system 101 is lost means that power from the power system 101 can no longer be obtained due to a power failure or the like, and the case where the
上述したように、ガスエンジン3は比較的高い負荷追従性を有している。
ガスエンジン3の負荷投入率を表したのが、図2である。
横軸の運転中負荷とは、そのガスエンジン3の最大出力の何%で、負荷の増加前に運転していたのかを表したものである。
そして、それに対応する縦軸の負荷投入可能率とは、各運転中負荷における、負荷の増加が、ガスエンジン3の最大出力の何%まで耐えられるかを表したものである。
具体例としては、最大出力の50%(横軸の運転集負荷50%)で運転しているガスエンジン3は最大出力の20%の出力の急激な増加に耐えられる。つまり、最大70%の出力まで瞬時に増加させることができることを、図2の説明図は表している。
なお、図2の負荷投入可能線図例は、あくまで例であり、ガスエンジン3の種類等によって異なる特性を有しているが、本実施形態では運転中負荷が定格出力に対して最低出力が50%のガスエンジン3を想定して以下説明する。
また、図2においては、50%以下について記載していないが、50%以下においても負荷投入可能なガスエンジン3は存在する。しかし、ガスエンジンは一般的には低負荷で運転すると効率の低下やNOxの発生などが懸念されるため、瞬間的に最低出力を下回ることがあっても最低出力以下で運転することは少ないので、記載を省略している。
As described above, the
FIG. 2 shows the load input rate of the
The operating load on the horizontal axis represents what percentage of the maximum output of the
The load application possibility on the vertical axis corresponding to that represents how much of the maximum output of the
As a specific example, the
2 is merely an example, and has different characteristics depending on the type of the
In FIG. 2, 50% or less is not described, but there is a
図2を見れば分かるように、ガスエンジン3にできるだけ高い負荷投入可能率を有させるためには、ガスエンジン3のガスエンジン出力Pgをガスエンジン3の最低出力又は最低出力に近づけておく必要がある。
なお、このように高い負荷投入可能率を有しているということは、ガスエンジン3は負荷量PIの変動に対して高い耐性を有することを意味する。そして、ガスエンジン3が負荷量PIに対して高い耐性を有するということは、発電システム1が負荷変動に対して高い耐性を有していることを意味する。
As can be seen from FIG. 2, it is necessary to make the gas engine output Pg of the
In addition, having such a high load input possibility rate means that the
そのため、本実施形態では、制御部7は、以下の制御によって、ガスエンジン3のガスエンジン出力Pgをガスエンジン3の最大出力の50%にしている。
Therefore, in this embodiment, the
図3は、制御部7が、ガスエンジン3のガスエンジン出力Pgをガスエンジン3の最低出力(本実施例においては最大出力の50%)とする制御のフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart of control in which the
ステップST01において、制御部7は、ガスエンジン出力測定部31が測定したガスエンジン3のガスエンジン出力Pg、及び、燃料電池出力測定部51が測定した燃料電池5の燃料電池出力Pf、の入力を受ける。
In step ST01, the
ステップST03において、ガスエンジン出力Pgがガスエンジン3の最低出力より大であるか判断する。
そして、ガスエンジン出力Pgがガスエンジン3の最低出力未満の場合には、ステップST01に戻る。
また、ガスエンジン出力Pgがガスエンジン3の最低出力以上の場合には、ステップST05に移行する。
この判断を必要とする理由は、ガスエンジン出力Pgがガスエンジン3の最低出力より小の場合には、ガスエンジン3の出力を低下させる制御を行えないからである。
In step ST03, it is determined whether the gas engine output Pg is greater than the minimum output of the
When the gas engine output Pg is less than the minimum output of the
If the gas engine output Pg is greater than or equal to the minimum output of the
The reason why this determination is necessary is that when the gas engine output Pg is smaller than the minimum output of the
ステップST05において、燃料電池出力Pfが燃料電池5の最大出力より小であるか判断する。
そして、燃料電池出力Pfが燃料電池5の最大出力以上の場合には、ステップST01に戻る。
また、燃料電池出力Pfが燃料電池5の最大出力未満の場合には、ステップST07に移行する。
この判断を必要とする理由は、燃料電池出力Pfが燃料電池5の最大出力以上の場合には、燃料電池5の出力を増加させる制御を行えないからである。
In step ST05, it is determined whether the fuel cell output Pf is smaller than the maximum output of the
If the fuel cell output Pf is greater than or equal to the maximum output of the
When the fuel cell output Pf is less than the maximum output of the
The reason for this determination is that when the fuel cell output Pf is greater than or equal to the maximum output of the
ステップST07において、出力指令CPfを算出する。
具体的には、以下の式によって算出する。
CPf=(Pg+Pf)―(ガスエンジン3の最低出力)
(Pg+Pf)=負荷量PIであることからこの式は、ガスエンジン3の最低出力以外は燃料電池5に負担させるように、出力指令CPfの出力をし、この出力指令CPfに従って燃料電池5(燃料電池出力制御部53)が出力を制御させるためである。
なお、ガスエンジン3の最低出力(=負荷投入可能率の最も高い運転中負荷=本実施形態では最大出力の50%)を除算しているのは、その分までも燃料電池5に負担させてしまうと、逆に、ガスエンジン3の最低出力以下に出力が下がってしまうからである。
In step ST07, an output command CPf is calculated.
Specifically, it is calculated by the following formula.
CPf = (Pg + Pf) − (minimum output of gas engine 3)
Since (Pg + Pf) = load amount PI, this equation outputs the output command CPf so that the
Note that the division of the minimum output of the gas engine 3 (= the operating load with the highest load input possibility rate = 50% of the maximum output in the present embodiment) is made to burden the
ステップST09において、出力指令CPfを燃料電池5(燃料電池出力制御部53)に実際に指示する。
そして、ステップST01に戻り、制御を継続する。
In step ST09, the output command CPf is actually instructed to the fuel cell 5 (fuel cell output control unit 53).
And it returns to step ST01 and continues control.
以上のように制御部7が、燃料電池5の燃料電池出力Pfを制御することからガスエンジン3のガスエンジン出力Pgを負荷投入可能率が最も高い状態に保つことが可能となる。以下具体的に説明する。
As described above, since the
図4は、本実施形態のように構成した発電システム1において、電力系統101からの電力供給が無い場合に、負荷が増加した場合の発電システム1の挙動の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the behavior of the
電力系統101からの電力供給が無い場には、負荷量PIはガスエンジン出力Pg及び燃料電池出力Pfによって供給されている。
その状態において、負荷量PIが比較的短時間で増加した場合(時刻t1)には、ガバナ制御を行なっているガスエンジン3が自動的に追従する。この追従は、比較的短時間に行われる。
なぜなら、負荷量PIが増加した場合には、ガスエンジン3の回転数が低下してしまい、この回転数の低下に対応するためにガスエンジン出力制御部33がガスの供給量を増加させるからである。
そして、ガス供給量が増加するとガスエンジン3のガスエンジン出力Pgが増加して、負荷量PIの増加に対応する。
その後、図3のフローチャート示された制御を制御部7が行い、燃料電池5の燃料電池出力Pfを増加させる。この時の制御部7は、ガスエンジン3のガスエンジン出力Pgが最低出力となるように、出力指令CPfを既に出力している。
そのため、図4のように、緩やかな角度しか燃料電池出力Pfが増加していない。
この燃料電池5の燃料電池出力Pfの増加に伴い、代替的に、ガスエンジン出力Pgは自動的にそのガスエンジン出力Pgが減少する。
なぜなら、負荷量PIが一定であれば、燃料電池出力Pfが増加すると、その分、ガスエンジン3が負担すべき負荷が減少する。そして、それに伴い、ガスエンジン3の回転数が増加するため、これに対応するためガスエンジン出力制御部33が自動的にガスの供給量を減少させるためである。
When there is no power supply from the power system 101, the load PI is supplied by the gas engine output Pg and the fuel cell output Pf.
In this state, when the load PI increases in a relatively short time (time t1), the
This is because when the load amount PI increases, the rotational speed of the
When the gas supply amount increases, the gas engine output Pg of the
Thereafter, the
Therefore, as shown in FIG. 4, the fuel cell output Pf increases only at a gentle angle.
As the fuel cell output Pf of the
This is because if the load amount PI is constant, when the fuel cell output Pf increases, the load that the
そして、時刻t2の時点において、ガスエンジン3の最低出力となった段階で燃料電池5の燃料電池出力Pfの増加が終了する(ステップST07の説明部分も参照のこと)。
これによって、ガスエンジン出力Pgは、負荷量PIが増加する前のガスエンジン3が最も負荷の増加に対応可能なガスエンジン3の最低出力値(本実施形態においてはガスエンジン3の最大出力の50%)にとなる。
なお、本実施形態においては、ガスエンジン3の最低出力値とは、ガスエンジン3が負荷の変動に最も対応可能な値を意味している。
Then, at the time t2, the increase in the fuel cell output Pf of the
As a result, the gas engine output Pg is the lowest output value of the gas engine 3 (50 in the present embodiment, the maximum output of the gas engine 3) that the
In the present embodiment, the minimum output value of the
図5は、本実施形態の効果の説明図である。 FIG. 5 is an explanatory diagram of the effect of this embodiment.
例えば、負荷増加前にガスエンジン出力Pgが50kW(ガスエンジン3の最大出力の50%)であり、燃料電池出力Pfが50kW(燃料電池5の最大出力の50%)である場合を想定して説明する。
40kWの負荷量PIの増加があった場合に、本実施形態における制御を行った場合にガスエンジン3と燃料電池5が分かち合う出力が右側の第1のパターンである。
また、40kWの負荷量PIの増加があった場合に、負荷量PIを按分する制御を行った場合にガスエンジン3と燃料電池5が分かち合う出力が左側の第2のパターンである。
For example, assuming that the gas engine output Pg is 50 kW (50% of the maximum output of the gas engine 3) and the fuel cell output Pf is 50 kW (50% of the maximum output of the fuel cell 5) before the load is increased. explain.
When there is an increase in the load amount PI of 40 kW, the output that the
Further, when the load amount PI is increased by 40 kW, when the control to apportion the load amount PI is performed, the output that the
そうすると、第1のパターン(本実施形態の場合)においては、ガスエンジン3の負荷投入可能率は20%と負荷量の増加前と同一となっている(図2も参照のこと)。
他方、第2のパターンでは、負荷投入可能率は15%となっており、負荷量の増加前よりも5%も負荷量PIの増加に対する耐性が低くなっていることが分かる(図2も参照のこと)。
Then, in the first pattern (in the case of the present embodiment), the loadable possibility rate of the
On the other hand, in the second pattern, the loadable possibility rate is 15%, and it can be seen that the resistance against the increase in the load amount PI is 5% lower than before the increase in the load amount (see also FIG. 2). )
以上より、本実施形態によって、負荷投入可能率を高く保持することが可能な発電システム1が提供可能となっている。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide the
<他の実施形態>
本実施形態では、電力供給を、ガスエンジン3と燃料電池5のみから行っていたが、これに加えて、更に他のガスエンジン及び燃料電池、ガスタービン、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、キャパシタ等を有していてもよい。
これによって、より電力供給能力及び瞬時の負荷量PIの増加に瞬時に対応可能性を向上させることが可能となる。
<Other embodiments>
In this embodiment, power is supplied only from the
As a result, it is possible to improve the possibility of instantly responding to an increase in power supply capability and instantaneous load amount PI.
また、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、様々な変化した構造、構成、制御を行っていても良い。 Further, the present invention is not limited to the above embodiment, and various changed structures, configurations, and controls may be performed.
<実施形態の構成及び効果>
本実施形態の発電システム1は、負荷部9と、電力系統から分離された際に負荷部9の負荷変動に応じて自動的に発電出力を変動可能なガスエンジン3と、燃料電池5と、負荷部9、ガスエンジン3、燃料電池5及び電力系統101と、それぞれ電気的に接続された送電部11と、を有し、燃料電池5は、燃料電池5の発電出力を制御可能な制御部7を有し、制御部7は、電力系統101からの電力の供給が遮断された状態において、負荷部9の負荷が上昇する遮断後負荷上昇時に、まずはガスエンジン3の発電出力が上昇し、その後、燃料電池5の発電出力を上昇させることによって、ガスエンジン3の発電出力を低下させる。
このような構成を有することから、負荷投入可能率を高く保持することが可能な発電システム1が提供可能となる。
<Configuration and Effect of Embodiment>
The
Since it has such a configuration, it is possible to provide the
前記第1の発電部の発電出力を低下させる際に、制御部7が燃料電池5の発電出力を上昇させた発電出力量は、ガスエンジン3が負荷部9の負荷上昇に対応するために自動的に増加させた発電出力量と同一である。
このような構成を有することから、負荷量上昇前の負荷投入可能率が高い状態に復帰可能である。
When the power generation output of the first power generation unit is decreased, the power generation output amount that the
Since it has such a configuration, it is possible to return to a state where the load application possibility rate before the load amount increases is high.
制御部7は、ガスエンジン3、燃料電池5共に制御部からの信号により発電出力を制御している。これは例えば、電力系統からの電力を0kWとするように発電出力を制御している。
このような構成から、電力系統から電力が得られない場合、又は、電力系統からの電力を得ることを望まない場合にも、発電システム1を運転させることができる。
The
From such a configuration, the
発電システム1は、ガスエンジン3によって構成されている。
このような構成を有することから、瞬時に負荷量PIの変動に対応可能となっている。
The
Since it has such a configuration, it is possible to instantly respond to fluctuations in the load amount PI.
発電システム1は、燃料電池によって構成されている。
このような構成を有することから、発電出力量を確実に増加させることが可能となる。
The
Since it has such a structure, it becomes possible to increase a power generation output amount reliably.
本実施形態の発電システム1の制御方法は、電力系統からの電力の供給が遮断された状態において、負荷部9の負荷が上昇する遮断後負荷上昇時に、まずはガスエンジン3の発電出力を上昇させる第1工程と、燃料電池5の発電出力を上昇させることによって、ガスエンジン3の発電出力を低下させる第2工程と、を有する。
このような構成を有することから、負荷投入可能率を高く保持することが可能な発電システム1の制御方法が提供可能となる。
The control method of the
Since it has such a structure, the control method of the electric
<定義等>
本発明の第1の発電部の一例がガスエンジン3である。また、本発明の第2の発電部の一例が燃料電池5である。したがって、第1の発電部及び第2の発電部は、ガスエンジン及び燃料電池、ガスタービン、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、キャパシタ等のいずれでもよい。
<Definition etc.>
An example of the first power generation unit of the present invention is a
1 発電システム
3 ガスエンジン(第1の発電部)
5 燃料電池(第2の発電部)
7 制御部
9 負荷部
11 送電部
31 ガスエンジン出力測定部
33 ガスエンジン出力制御部
51 燃料電池出力測定部
53 燃料電池出力制御部
101 電力系統
103 変電設備
CPf 出力指令
IPf 燃料電池出力情報
IPg ガスエンジン出力情報
PI 負荷量
Pf 燃料電池出力
Pg ガスエンジン出力
1
5 Fuel cell (second power generation unit)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
電力系統から遮断された際に前記負荷部の負荷変動に応じて自動的に発電出力を変動可能な第1の発電部と、
第2の発電部と、
前記負荷部、前記第1の発電部、第2の発電部及び電力系統と、それぞれ電気的に接続された送電部と、を有し、
前記第2の発電部は、前記第2の発電部の発電出力を制御可能な制御部を有し、
前記制御部は、
前記電力系統からの電力の供給が遮断された状態において、前記負荷部の負荷が上昇する遮断後負荷上昇時に、
まずは前記第1の発電部の発電出力が上昇し、
その後、前記第2の発電部の発電出力を上昇させることによって、前記第1の発電部の発電出力を低下させる
発電システム。 A load section;
A first power generation unit capable of automatically varying a power generation output in accordance with a load variation of the load unit when disconnected from the power system;
A second power generation unit;
The load unit, the first power generation unit, the second power generation unit and the power system, and a power transmission unit electrically connected to each other,
The second power generation unit has a control unit capable of controlling the power generation output of the second power generation unit,
The controller is
In a state in which the supply of power from the power system is cut off, when the load of the load unit rises,
First, the power generation output of the first power generation unit increases,
Thereafter, the power generation output of the first power generation unit is decreased by increasing the power generation output of the second power generation unit.
請求項1に記載の発電システム。 When the power generation output of the first power generation unit is decreased, the power generation output amount that the control unit increases the power generation output of the second power generation unit is the load increase of the load unit by the first power generation unit. The power generation system according to claim 1, wherein the power generation output amount is automatically increased to correspond to
前記電力系統からの電力の供給が遮断される直前は前記第1の発電部、前記第2の発電部共に制御部からの信号により発電出力を制御している
請求項2に記載の発電システム。 The controller is
The power generation system according to claim 2, wherein the power generation output is controlled by a signal from the control unit in both the first power generation unit and the second power generation unit immediately before the supply of power from the power system is cut off.
請求項3に記載の発電システム。 The power generation system according to claim 3, wherein the first power generation unit is a gas engine.
請求項4に記載の発電システム。 The power generation system according to claim 4, wherein the second power generation unit is a fuel cell.
第2の発電部の発電出力を上昇させることによって、第1の発電部の発電出力を低下させる第2工程と、を有する
発電システムの制御方法。 In the state where the supply of power from the power system is cut off, when the load rises after the interruption in which the load of the load unit rises, first, the first step of raising the power generation output of the first power generation unit;
And a second step of decreasing the power generation output of the first power generation unit by increasing the power generation output of the second power generation unit.
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