JP2019071169A - Fuel cell control system, fuel cell control method and fuel cell system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池制御システム、燃料電池制御方法及び燃料電池システムに関する。 The present invention relates to a fuel cell control system, a fuel cell control method, and a fuel cell system.
特許文献1には、ユーザが消費する光熱費が最も安くなるように燃料電池システムの最適運転パターンを予測する管理システムが開示されている。特許文献1の管理システムは、ユーザの家族構成、家族のスケジュール、電化製品の電力容量及び貯湯槽の容量などを保存するユーザ情報データベースと、電気料金及びガス料金の単価及びその変動を保存する光熱費データベースと、気象情報を蓄積する気象情報データベースとを備えている。管理システムは、ユーザ情報データベース、光熱費データベース及び気象情報データベースに蓄積されている情報を用いて、消費される光熱費が最も安くなる最適運転パターンを予測する。
これにより、光熱費の効果的削減、CO2排出量の効果的低減が可能である。
This makes it possible to effectively reduce the cost of electricity and CO 2 emissions.
しかし、特許文献1では、ユーザ情報データベース、光熱費データベース及び気象情報データベースに蓄積されている各種情報に基づいて、消費される光熱費が最も安くなる燃料電池システムの最適運転パターンを予測するものの、停電などの系統電力が停止される情報を利用して燃料電池システムを制御する技術は開示されていない。
However,
そこで、本発明は、系統電力の供給停止に関する情報を利用して燃料電池システムを制御する技術を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the technique which controls a fuel cell system using the information regarding stop of supply of system | strain electric power.
本発明に係る燃料電池制御システムの特徴構成は、
燃料の供給を受けて電力を発電する燃料電池と、運転制御部とを有する、少なくとも一つの燃料電池システムと、
前記燃料電池システムとネットワークを介して通信可能に接続され、系統電源からの系統電力の供給停止について、前記系統電力の供給停止が開始される系統停止開始時刻及び前記系統電力の供給が再開される系統再開時刻を含む停電情報を前記ネットワークを介して取得する管理装置と、
を備える燃料電池制御システムにおいて、
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記燃料電池システムが前記系統電源と解列した状態で少なくとも前記系統停止開始時刻には自立運転を実行するように制御し、かつ、前記自立運転の実行前に前記自立運転のための準備である自立運転準備制御を前記燃料電池システムに対して実行する点にある。
The characteristic configuration of the fuel cell control system according to the present invention is
At least one fuel cell system having a fuel cell that receives supply of fuel and generates electric power, and an operation control unit;
The fuel cell system is communicably connected to the fuel cell system via a network, and with respect to the supply stop of the system power from the system power supply, the system stop start time at which the supply stop of the system power is started and the supply of the system power are resumed. A management device that acquires power failure information including system restart time via the network;
In a fuel cell control system comprising
The management device or the operation control unit controls the fuel cell system to execute a stand-alone operation at least at the grid stop start time in a state where the fuel cell system is disconnected from the grid power supply, and before the stand-alone operation is performed. The present invention is characterized in that self-standing operation preparation control, which is preparation for the self-standing operation, is performed on the fuel cell system.
上記特徴構成によれば、燃料電池制御システムでは、管理装置と燃料電池システムとが、ネットワークを介して接続されている。管理装置は、系統電力の供給停止について、系統停止開始時刻及び系統再開時刻を含む停電情報を、ネットワークを介して取得する。そして、管理装置又は運転制御部は、燃料電池システムが系統停止開始時刻には自立運転を実行するように制御するとともに、自立運転の実行前に自立運転準備制御を行う。よって、燃料電池システム外部からネットワークを介して取得した停電情報を利用して、自立運転の実行の制御及び自立運転準備制御を実行できる。 According to the above feature configuration, in the fuel cell control system, the management device and the fuel cell system are connected via the network. The management apparatus acquires power failure information including the system stop start time and the system restart time via the network for the supply stop of the system power. Then, the control device or the operation control unit controls the fuel cell system to execute the autonomous operation at the system stop start time, and performs the autonomous operation preparation control before the execution of the autonomous operation. Therefore, control of execution of the self-sustaining operation and self-sustaining operation preparation control can be executed using power failure information acquired from the outside of the fuel cell system via the network.
また、管理装置又は運転制御部は、燃料電池システムが系統停止開始時刻に自立運転を実行する前に、自立運転準備制御を開始する。そのため、自立運転準備制御を実行することにより系統停止期間において、自立運転の期間をより長く確保する、自立運転での発電電力をより向上させるなど、当該自立運転準備制御後に実行される燃料電池システムの自立運転を促進できる。なお、系統停止期間は、系統停止開始時刻及び系統再開時刻の間の期間である。 Also, the management device or the operation control unit starts the self-sustaining operation preparation control before the fuel cell system executes the self-sustaining operation at the system stop start time. Therefore, the fuel cell system is executed after the self-sustaining operation preparation control, such as securing a longer period of the self-sustaining operation in the grid stop period by executing the self-sustaining operation preparation control Promote self-sustaining driving. The grid stop period is a period between the grid stop start time and the grid restart time.
本発明に係る燃料電池制御システムの更なる特徴構成は、
前記燃料電池システムは、燃料の供給量を計測するマイコンメータをさらに有しており、
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記自立運転準備制御において、前記マイコンメータにより前記燃料の漏洩を検知するために、前記燃料電池の運転を停止させて前記燃料の前記燃料電池への供給が停止される燃料供給停止期間と、前記系統停止開始時刻及び前記系統再開時刻の間の期間である系統停止期間とが重複する場合に、前記燃料供給停止期間を前記系統停止期間以外の期間に変更する点にある。
Further features of the fuel cell control system according to the present invention are:
The fuel cell system further includes a microcomputer meter for measuring the amount of supplied fuel.
The management device or the operation control unit stops the operation of the fuel cell and detects the supply of the fuel to the fuel cell in order to detect the leakage of the fuel by the microcomputer meter in the independent operation preparation control. The fuel supply stop period is changed to a period other than the grid stop period when the fuel supply stop period to be stopped overlaps with the grid stop period which is a period between the grid stop start time and the grid restart time. The point is to
燃料の漏洩をマイコンメータで検知するために、燃料電池の運転を停止させて燃料電池への燃料の供給が停止させると、燃料電池は発電を行うことができない。そこで、上記特徴構成によれば、燃料供給停止期間を系統停止期間以外の期間に変更し、系統停止期間では燃料の供給を継続させる。これにより、系統停止期間において、燃料供給停止期間の影響を受けることなく、燃料電池システムは自立運転により発電を行える。つまり、燃料供給停止期間の影響を受けることなく、自立運転の期間をより長く確保できる。 If the fuel cell is stopped to stop the fuel supply to the fuel cell in order to detect the fuel leakage with the microcomputer meter, the fuel cell can not generate power. Therefore, according to the above-described characteristic configuration, the fuel supply stop period is changed to a period other than the system stop period, and the fuel supply is continued during the system stop period. As a result, the fuel cell system can generate electric power by self-sustaining operation without being affected by the fuel supply stop period during the system stop period. That is, it is possible to secure a longer self-sustaining operation period without being affected by the fuel supply stop period.
本発明に係る燃料電池制御システムの更なる特徴構成は、
前記燃料電池システムは、前記燃料電池に供給する改質水を貯める改質水タンクをさらに有しており、
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記自立運転準備制御において、前記改質水タンクの改質水を増加するように制御する点にある。
Further features of the fuel cell control system according to the present invention are:
The fuel cell system further includes a reforming water tank for storing reforming water to be supplied to the fuel cell,
The management device or the operation control unit is controlled to increase the reforming water of the reforming water tank in the autonomous operation preparation control.
改質水タンクの改質水は、燃料電池に供給される燃料の水蒸気改質を行うのに用いられる。上記特徴構成によれば、運転制御部は、系統停止開始時刻の前に開始される自立運転準備制御において、予め改質水タンク内の改質水を増加するように制御する。これにより、系統停止期間において、燃料電池システムは、増加した改質水を用いて自立運転により発電を行える。また、改質水を予め増加することで、増加しない場合に比べて、燃料電池システムの自立運転の期間をより長く確保できる。 The reforming water of the reforming water tank is used to perform steam reforming of the fuel supplied to the fuel cell. According to the above-described feature configuration, the operation control unit performs control to increase the amount of reforming water in the reforming water tank in advance in the stand-alone operation preparation control started before the system shutdown start time. As a result, during the system shutdown period, the fuel cell system can perform power generation by self-sustaining operation using the increased reforming water. Further, by increasing the amount of reforming water in advance, it is possible to secure a longer period of the self-sustaining operation of the fuel cell system as compared with the case of not increasing it.
本発明に係る燃料電池制御システムの更なる特徴構成は、
前記燃料電池システムは、前記燃料電池から排出される燃焼排ガスの熱を利用して湯水を貯える貯湯タンクをさらに有しており、
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記自立運転準備制御において、前記貯湯タンク内の湯水を排湯する点にある。
Further features of the fuel cell control system according to the present invention are:
The fuel cell system further includes a hot water storage tank for storing hot and cold water using heat of combustion exhaust gas discharged from the fuel cell,
The said management apparatus or the said operation control part exists in the point which discharges the hot / cold water in the said hot water storage tank in the said independent operation preparation control.
上記特徴構成によれば、自立運転準備制御において、貯湯タンク内の湯水が排湯されることで、貯湯タンク内の流体の温度が下がる。これにより、貯湯タンクからの温度が下がった流体と燃焼排ガスからの熱との間での熱交換器による熱交換が促進され、流体の温度を上昇させて湯水として貯湯タンクに貯めやすくなる。このように熱交換器と貯湯タンクの温度が下がった流体との間での熱交換が促進されることで、燃料電池システムの運転がスムーズになり、自立運転を促進できる。また、貯湯タンク内の流体の温度が下がることで、燃料電池から出た燃焼排ガス中の水分の凝縮も促進でき、燃焼排ガスから自立運転に用いる改質水を回収できる。これによっても、燃料電池システムの自立運転を促進できる。 According to the above feature configuration, the temperature of the fluid in the hot water storage tank is lowered by discharging the hot and cold water in the hot water storage tank in the stand-alone operation preparation control. As a result, heat exchange by the heat exchanger between the fluid whose temperature is reduced from the hot water storage tank and the heat from the combustion exhaust gas is promoted, and the temperature of the fluid is raised to be easily stored in the hot water storage tank as hot water. Thus, by promoting heat exchange between the heat exchanger and the fluid whose temperature of the hot water storage tank is lowered, the operation of the fuel cell system becomes smooth, and the self-sustaining operation can be promoted. In addition, since the temperature of the fluid in the hot water storage tank is lowered, the condensation of the water in the combustion exhaust gas from the fuel cell can be promoted, and the reforming water used for the self-sustaining operation can be recovered from the combustion exhaust gas. This can also promote the self-sustaining operation of the fuel cell system.
本発明に係る燃料電池制御システムの更なる特徴構成は、
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記燃料電池の運転状況を学習し、前記学習に基づいて前記燃料電池が発電する発電電力を制御する学習運転に従って前記燃料電池システムを制御しており、
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記学習運転において前記燃料電池の発電電力を抑制するように出力抑制制御している場合は、前記自立運転準備制御において前記出力抑制制御を解除する点にある。
Further features of the fuel cell control system according to the present invention are:
The management device or the operation control unit controls the fuel cell system according to a learning operation in which the operation state of the fuel cell is learned and the generated power generated by the fuel cell is controlled based on the learning.
The said management apparatus or the said operation control part is in the point which cancels | releases the said output suppression control in the said self sustaining operation preparation control, when performing output suppression control so that the generated electric power of the said fuel cell may be suppressed in the said learning operation. .
学習運転によって燃料電池システムが制御されている場合、電力需要が少ないため燃料電池での発電電力が抑制される場合がある。燃料電池システムが系統電源から解列されている状態では、燃料電池での発電電力が抑制されていると、電力需要に対応できない可能性がある。そこで、上記特徴構成によれば、運転制御部は、自立運転準備制御において、発電電力を抑制する出力抑制制御を解除する。これにより、燃料電池は電力需要に対応した自立発電を行える。 When the fuel cell system is controlled by the learning operation, the power generated by the fuel cell may be suppressed because the power demand is small. In a state where the fuel cell system is disconnected from the system power supply, if the power generation by the fuel cell is suppressed, there is a possibility that the power demand can not be met. Therefore, according to the above-described characteristic configuration, the operation control unit cancels the output suppression control for suppressing the generated power in the autonomous driving preparation control. Thus, the fuel cell can perform independent power generation corresponding to the power demand.
本発明に係る燃料電池制御方法の特徴構成は、
燃料の供給を受けて電力を発電する燃料電池と、運転制御部とを有する、少なくとも一つの燃料電池システムと、
前記燃料電池システムとネットワークを介して通信可能に接続され、系統電源からの系統電力の供給停止について、前記系統電力の供給停止が開始される系統停止開始時刻及び前記系統電力の供給が再開される系統再開時刻を含む停電情報を前記ネットワークを介して取得する管理装置と、
を備える燃料電池制御システムにおける燃料電池制御方法において、
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記燃料電池システムが前記系統電源と解列した状態で少なくとも前記系統停止開始時刻には自立運転を実行するように制御し、かつ、前記自立運転の実行前に前記自立運転のための準備である自立運転準備制御を前記燃料電池システムに対して実行する点にある。
The characteristic configuration of the fuel cell control method according to the present invention is
At least one fuel cell system having a fuel cell that receives supply of fuel and generates electric power, and an operation control unit;
The fuel cell system is communicably connected to the fuel cell system via a network, and with respect to the supply stop of the system power from the system power supply, the system stop start time at which the supply stop of the system power is started and the supply of the system power are resumed. A management device that acquires power failure information including system restart time via the network;
In a fuel cell control system comprising a fuel cell control system comprising:
The management device or the operation control unit controls the fuel cell system to execute a stand-alone operation at least at the grid stop start time in a state where the fuel cell system is disconnected from the grid power supply, and before the stand-alone operation is performed. The present invention is characterized in that self-standing operation preparation control, which is preparation for the self-standing operation, is performed on the fuel cell system.
上記特徴構成によれば、自立運転準備制御を実行することにより系統停止期間において、自立運転の期間をより長く確保する、自立運転での発電電力をより向上させるなど、当該自立運転準備制御後に実行される燃料電池システムの自立運転を促進できる。 According to the above-mentioned characteristic configuration, by executing the self-sustaining operation preparation control, the period of the self-sustaining operation is secured longer in the grid stop period, the generated power in the self-sustaining operation is further improved, etc. The self-sustaining operation of the fuel cell system can be promoted.
本発明に係る燃料電池制御方法の更なる特徴構成は、
前記自立運転準備制御は、
前記自立運転準備制御において、マイコンメータにより前記燃料の漏洩を検知するために、前記燃料電池の運転を停止させて前記燃料の前記燃料電池への供給が停止される燃料供給停止期間と、前記系統停止開始時刻及び前記系統再開時刻の間の期間である系統停止期間とが重複する場合に、前記燃料供給停止期間を前記系統停止期間以外の期間に変更するステップと、
前記燃料電池に供給する改質水を貯める改質水タンクの改質水を増加するように制御するステップと、
前記燃料電池から排出される燃焼排ガスの熱を利用して湯水を貯える貯湯タンク内の湯水を排湯するステップと、
前記燃料電池の運転状況の学習に基づいて前記燃料電池が発電する発電電力を制御する学習運転において、前記燃料電池の発電電力が抑制されるように出力抑制制御されている場合は、前記出力抑制制御を解除するステップと、
の少なくとも一つのステップを備えている点にある。
Further features of the fuel cell control method according to the present invention are:
The independent operation preparation control is
In the self-sustaining operation preparation control, a fuel supply stop period in which the operation of the fuel cell is stopped and the supply of the fuel to the fuel cell is stopped in order to detect the leakage of the fuel by a microcomputer meter; Changing the fuel supply stop period to a period other than the system stop period when the system stop period which is a period between the stop start time and the system restart time overlaps;
Controlling to increase the reforming water of the reforming water tank for storing the reforming water to be supplied to the fuel cell;
Draining hot and cold water in a hot water storage tank for storing hot and cold water using heat of combustion exhaust gas discharged from the fuel cell;
In the learning operation for controlling the generated power generated by the fuel cell based on the learning of the operating condition of the fuel cell, the output suppression is performed when the output suppression control is performed so that the generated power of the fuel cell is suppressed Releasing the control;
In that it comprises at least one step.
上記特徴構成によれば、自立運転準備制御が行われることで、系統停止期間における燃料電池システムの自立運転を促進できる。なお、燃料電池から排出される燃焼排ガス中の水を凝縮させて改質水を増加するのに時間を要するため、改質水を増加するように制御するステップは、自立運転準備制御の中でも早い段階で行うのが好ましい。また、貯湯タンク内の湯水を排湯するステップは、湯水を排湯しても燃料電池を作動させている間に貯湯タンクに湯水が貯まるため、系統停止期間の直前に行うのが好ましい。また、学習運転による出力抑制を解除するステップは、系統停止期間までは学習運転により効率よく燃料電池システムを動作させておくのが良いため、系統停止期間の直前に行うのが好ましい。 According to the above-mentioned characteristic configuration, by performing the self-sustaining operation preparation control, it is possible to promote the self-sustaining operation of the fuel cell system during the system outage period. Since it takes time to condense the water in the combustion exhaust gas discharged from the fuel cell and increase the amount of reforming water, the step of controlling the amount of reforming water to be increased is one of the quickest steps in the stand-alone operation preparation control. It is preferable to carry out in stages. Further, the step of draining the hot and cold water in the hot water storage tank is preferably performed immediately before the system shutdown period since hot and cold water is stored in the hot water storage tank while operating the fuel cell even if the hot and cold water is discharged. Further, the step of canceling the output suppression by the learning operation is preferably performed immediately before the system shutdown period since it is preferable to operate the fuel cell system efficiently by the learning operation until the system shutdown period.
本発明に係る燃料電池システムの特徴構成は、
系統電源からの系統電力の供給停止について、前記系統電力の供給停止が開始される系統停止開始時刻及び前記系統電力の供給が再開される系統再開時刻を含む停電情報を保持する情報収集装置とネットワークを介して通信可能に接続されており、燃料の供給を受けて電力を発電する燃料電池と運転制御部とを有する燃料電池システムであって、
前記運転制御部は、
前記停電情報を前記ネットワークを介して前記情報収集装置から取得し、
前記燃料電池システムが前記系統電源と解列した状態で少なくとも前記系統停止開始時刻には自立運転を実行するように制御し、かつ、前記自立運転の実行前に前記自立運転のための準備である自立運転準備制御を実行する点にある。
The characteristic configuration of the fuel cell system according to the present invention is
An information collecting apparatus and a network holding power failure information including a system stop start time at which the supply stop of the system power is started and a system restart time at which the supply of the system power is resumed regarding the supply stop of the system power from the system power supply A fuel cell system communicably connected to each other and having a fuel cell that receives supply of fuel and generates electric power, and an operation control unit,
The operation control unit
Acquiring the power failure information from the information collecting apparatus via the network;
The fuel cell system is controlled so as to execute a self-sustaining operation at least at the system stop start time in a state where the fuel cell system is disconnected from the system power, and is a preparation for the self-sustaining operation before the self-sustaining operation The point is to execute the stand-alone operation preparation control.
上記特徴構成によれば、自立運転準備制御を実行することにより系統停止期間において、自立運転の期間をより長く確保する、自立運転での発電電力をより向上させるなど、当該自立運転準備制御後に実行される燃料電池システムの自立運転を促進できる。 According to the above-mentioned characteristic configuration, by executing the self-sustaining operation preparation control, the period of the self-sustaining operation is secured longer in the grid stop period, the generated power in the self-sustaining operation is further improved, etc. The self-sustaining operation of the fuel cell system can be promoted.
〔実施形態〕
本発明に係る燃料電池制御システムの実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、燃料電池制御システムの構成図である。
[Embodiment]
An embodiment of a fuel cell control system according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a fuel cell control system.
(1)燃料電池システムの全体構成
燃料電池制御システム100は、情報収集サイト10と、管理装置20と、複数の燃料電池システム30(30a、30b、30c・・・)とが、ネットワーク40を介して接続されて構成されている。ネットワーク40は、装置間でデータの通信が可能な通信網であり、例えばWAN(Wide Area Network)などが挙げられるが、その形態は無線及び有線を問わない。
本発明に係る燃料電池制御システム100では、管理装置20が、商用電力系統35(系統電源)からの系統電力の供給が停止される地域と、系統電力の供給停止が開始される系統停止開始時刻と、系統電力の供給が再開される系統再開時刻とを含む停電情報を、ネットワーク40を介して情報収集サイト10から取得する。この停電情報に基づいて複数の燃料電池システム30が制御される。これにより、燃料電池システム30外部から取得した停電情報を利用して、燃料電池システム30を制御できる。以下に各部について説明する。
(1) Overall Configuration of Fuel Cell System The fuel
In the fuel
(2)各部の構成
(2−1)情報収集サイト
情報収集サイト(情報収集装置)10は、情報収集部11と、記憶部13とを備えている。
情報収集部11は、例えば、各地の機関から系統電力の供給停止に関する停電情報を収集する。例えば、情報収集部11は、停電を管理する電力会社などの機関からの計画停電、及び電気工事会社からの電気工事による停電情報などを取得する。停電情報には、前述の通り、例えば、系統電力の供給が停止される地域と、系統電力の供給停止が開始される系統停止開始時刻と、系統電力の供給が再開される系統再開時刻とが含まれる。
そして、情報収集部11は、このように取得した停電情報を記憶部13に出力しており、記憶部13は、停電情報を記憶している。
(2) Configuration of Each Part (2-1) Information Collection Site The information collection site (information collection apparatus) 10 includes an information collection unit 11 and a
The information collecting unit 11 collects, for example, blackout information on stoppages of supply of grid power from engines in various places. For example, the information collection unit 11 acquires planned outages from an organization such as an electric power company that manages outages, and blackout information due to electrical work from an electric construction company. As described above, the power failure information includes, for example, a region where supply of system power is stopped, a system stop start time when supply of system power is started, and a system restart time when supply of system power is resumed. included.
Then, the information collection unit 11 outputs the power failure information acquired as described above to the
記憶部13に記憶されている情報の一例について次に説明する。図2は、停電情報の一例である。
図2によると、記憶部13は、例えば地域ごとに、系統停止開始時刻及び系統再開時刻などを記憶している。例えば、地域Aでは、系統停止開始時刻が2017.2.1の0時であり、系統再開時刻が2017.2.1の6時である。
Next, an example of the information stored in the
According to FIG. 2, the
(2−2)燃料電池システム
以下に、燃料電池システム30について説明するが、まずは、分散電源として燃料電池システム30が各家庭に配置されている構成について説明する。図3は、分散電源として燃料電池システムを各家庭に配置した場合の構成図である。
(2-2) Fuel Cell System Hereinafter, the
(a)燃料電池システムを備える家庭の構成
図3に示すように、各家庭45には、後述の電力を発電する燃料電池50を含む電力発電部300aと貯湯タンク300bとを備える燃料電池システム30が設置されている。また、各家庭45内で使用される設備としては、図3に示すように、例えば、給湯器45a及びお風呂45bなどの給湯設備と、エアコン45c、照明45d、テレビ45e及び冷蔵庫45fなどの家電機器とが挙げられる。給湯器45a及びお風呂45bなどの給湯設備は、燃料電池システム30の貯湯タンク300bに接続されて、貯湯タンク300bから湯水の供給を受ける。
また、各家庭45は、燃料電池システム30が発電する発電電力の供給を受けるだけでなく、商用電力系統35に接続されており系統電力の供給を受ける。よって、各家庭45のエアコン45c、照明45d、テレビ45e及び冷蔵庫45fなどの家電機器は、燃料電池システム30の電力発電部300aからの発電電力と、商用電力系統35からの系統電力との少なくともいずれかから電力の供給を受けて駆動される。
(A) Configuration of a Household Equipped with a Fuel Cell System As shown in FIG. 3, each
Further, each
(b)燃料電池システム
以下に、各家庭に備えられている燃料電池システム30(30a、30b、30c・・・)について説明する。図4は、燃料電池システムの構成図である。
燃料電池システム30は、前述の通り電力発電部300aと貯湯タンク300bとを備えている。電力発電部300aは、基本的に、燃料ガス及び酸素ガスを反応させて発電する燃料電池50と、燃料電池50から排出される燃焼排ガスの熱を回収する熱交換器60と、熱交換器60による熱回収後の燃焼排ガスからの凝縮水を回収して精製する水精製器70と、水精製器70により精製された凝縮水を回収する改質水タンク80と、凝縮水とは独立に、改質水タンク80へ水を供給可能な水供給部90とを備えている。
また、各燃料電池システム30(30a、30b、30c・・・)は、図1に示すように、それぞれの運転制御部33(33a、33b、33c・・・)により制御されて運転される。本実施形態では、運転制御部33は、管理装置20の管理制御部21から自立運転準備制御の指令を受け、指令に対応した自立運転準備制御を抽出して燃料電池システム30を制御する。
以下、燃料電池システム30の各部の構成について説明する。
(B) Fuel Cell System The fuel cell system 30 (30a, 30b, 30c,...) Provided in each home will be described below. FIG. 4 is a block diagram of a fuel cell system.
The
Further, as shown in FIG. 1, each fuel cell system 30 (30a, 30b, 30c,...) Is controlled and operated by the operation control unit 33 (33a, 33b, 33c,...). In the present embodiment, the operation control unit 33 receives a command of the stand-alone operation preparation control from the
Hereinafter, the configuration of each part of the
燃料電池50は、原燃料流路51を介して供給される原燃料(例えば、都市ガス13A)を水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質器52と、燃料ガス流路53を介して改質器52で生成された燃料ガスが供給されるアノード55と、空気流路54を介して空気(酸素ガスの一例)が供給されるカソード56と、アノード55とカソード56との間に介在させる電解質57と、を有しており、供給された燃料ガス及び空気を反応させて発電するようになっている。これらアノード55、カソード56及び電解質57により燃料電池セルが構成されており、複数の燃料電池セルによりセルスタックが構成されている。
The
そして、燃料電池50は、アノード55とカソード56とから発電反応に用いられた後にそれぞれ排出される燃料ガス及び空気が供給される燃焼部58を備え、この燃焼部58により燃料ガス中に残存する燃料成分が燃焼されて燃焼排ガスが生じるようになっている。なお、後述するように、改質器52には水供給路82を介して改質水タンク80から水が供給されるようになっており、改質器52は、改質水タンク80からの水を用いて原燃料の水蒸気改質を行うようになっている。
The
また、原燃料流路51には、マイコンメータ46が設けられている。マイコンメータ46は、各家庭に供給される燃料の供給量を計測するメータであり、燃料電池50への燃料の供給量、その他のガス機器などへの燃料の供給量を計測する。よって、図4では図示を省略しているが、マイコンメータ46が設けられている原燃料流路51は、燃料電池50に接続されるだけでなく、他のガス機器にも接続されている。
マイコンメータ46は、通常、所定のガス漏洩判定期間(例えば、30日間など)にわたって燃料の流量の計測値が所定値以下とならなかった場合には、燃料の漏洩があると検知する。この場合、燃料電池50が長期間継続的に運転して、燃料の供給が継続すると燃料の漏洩が生じていないのにマイコンメータ46が漏洩として誤検知する場合がある。そこで、燃料電池50での発電を停止させ、原燃料流路51を介した燃料電池50への燃料の供給を停止する燃料供給停止期間を設けている。この燃料供給停止期間においてマイコンメータ46が燃料を検出すると、ガス漏洩を正確に検知することができる。
Further, in the
The
熱交換器60には、燃料電池50から排出される燃焼排ガスが排ガス供給路61を介して供給され、熱回収後の燃焼排ガスが排ガス排出路62を介して排気されるようになっている。そして、熱交換器60には、湯水を貯える貯湯タンク300bと熱交換器60との間で湯水を循環させる循環路63を介して貯湯タンク300bからの湯水が供給されるようになっており、熱交換器60は、燃料電池50から排出される燃焼排ガスと湯水とを熱交換させるようになっている。なお、循環路63には、循環ポンプ64、放熱ファン65aを備えるラジエータ65、及び、図示しない温度センサなどが設けられている。また、貯湯タンク300bには、貯湯タンク300b中の湯水を出湯するための出湯路31、及び、湯水の出湯に応じて貯湯タンク300bに給水するための給水路32が設けられている。
The flue gas discharged from the
改質水タンク80は、燃料電池50から排出された燃焼排ガスから生じる凝縮水を回収するためのものであり、本実施形態では、熱交換器60による熱回収後の燃焼排ガスから凝縮水を回収するようになっている。また、本実施形態では、改質水タンク80に供給される凝縮水を水精製器70により精製するようになっており、具体的には、排ガス排出路62を流れる燃焼排ガスから凝縮水回収路71を介して凝縮水を水精製器70に回収して、水精製器70により精製された凝縮水が凝縮水回収路81を介して改質水タンク80に回収されるようになっている。また、改質水タンク80に貯留された凝縮水(及び水供給部90から供給される水)は、ポンプ83の運転により、水供給路82を介して改質器52に供給可能になっている。また、改質水タンク80には水位検出器84が設けられており、改質水タンク80における水位を検出可能になっている。
The reforming
また、改質水タンク80には、凝縮水とは独立に、水供給部90から水を供給可能になっている。具体的には、水供給部90は水道水を供給するようになっており、注水運転として、注水指令に応じて運転制御部が弁92を開動作させることで水供給部90から補給水供給路91を介して水が供給されるようになっている。そして、流量計93により注水運転開始からの注水量を計測して、この注水量が予め定めた目標注水量に達するまで注水が行われるようになっている。また、水道水は凝縮水に比べ不純物が多い可能性が高いため、水供給部90は、注水運転において、水精製器70を経由して改質水タンク80へ水を供給可能にして、不純物が取り除かれた後の水が改質水タンク80に供給されるようになっている。
Further, water can be supplied to the reforming
燃料電池システム30は、このような電力発電部300a及び貯湯タンク300b以外に、図示しない電力変換装置をさらに備えている。電力変換装置は、燃料電池システム30と商用電力系統35との間で連系運転可能なように、燃料電池システム30で発電された直流電力の直流電圧を、商用電力系統35の系統電力の交流電圧に変換する。
The
(2−3)管理装置
次に、管理装置20について説明する。管理装置20は、管理制御部21と、記憶部23とを備えている。管理制御部21は、ネットワーク40を介して、情報収集サイト10の記憶部13にアクセスし、系統電力の供給が停止される地域と、系統電力の供給停止が開始される系統停止開始時刻と、系統電力の供給が再開される系統再開時刻とを含む停電情報を取得する。そして、管理制御部21は、停電情報に基づいて運転制御部33に燃料電池システム30を自立運転準備制御するように指令する。
また、管理制御部21は、取得した停電情報を記憶部23に記憶させる。記憶部23が記憶している停電情報の一例としては、前述の記憶部13が記憶している図2示す停電情報が挙げられる。ここでは、記憶部23の情報と、記憶部13の情報とが同じであるとしている。しかし、管理制御部21が記憶部13内の停電情報から必要な情報を選択的に取得し、記憶部23はこの選択された情報を記憶してもよい。
また、図5は、地域と、配備されている燃料電池システムとの対応関係を示す対応図である。記憶部23は、図5に示すように、所定の領域で区切られた複数の地域A、B、C・・・ごとに、どの燃料電池システム30が配備されているのかを対応づけて記憶している。例えば、地域Aには、燃料電池システムAa、Ab、Acが配備されている。
(2-3) Management Device Next, the
Further, the
Further, FIG. 5 is a correspondence diagram showing the correspondence between the area and the fuel cell system being deployed. As shown in FIG. 5, the
(3)自立運転準備制御
次に、燃料電池システム30の自立運転準備制御について説明する。
管理制御部21は、前述のように取得した停電情報に基づいた指令を運転制御部33に送信し、燃料電池システム30を自立運転準備制御するように運転制御部33に指令する。
ここで、系統停止開始時刻及び系統再開時刻の間の期間である系統停止期間においては、燃料電池システム30が系統電源と解列した状態で自立運転している必要がある。そのため、少なくとも系統停止開始時刻には、燃料電池システム30は自立運転している必要がある。この自立運転のために自立運転準備制御が行われる。よって、自立運転準備制御とは、燃料電池システム30が自立運転を実行する前に、その自立運転のための準備を燃料電池システム30にさせるための制御である。なお、自立運転準備制御は、自立運転の開始前から実行され、自立運転が開始される系統停止開始時刻には終了しているのが好ましい。ただし、自立運転準備制御は、自立運転の開始前から実行されればよく、自立運転が開始される系統停止開始時刻の後も継続して実行されていてもよい。
(3) Independent Operation Preparation Control Next, the independent operation preparation control of the
The
Here, in the system shutdown period which is a period between the system shutdown start time and the system restart time, the
運転制御部33は、指令に基づいて、燃料電池システム30を自立運転準備制御するための処理を自身の記憶部から抽出し、抽出した処理を行う。
なお、以下の自立運転準備制御の説明において、記憶部23内に記憶されている停電情報は、図2に示すものとする。
The operation control unit 33 extracts a process for preparing the self-standing operation of the
In the following description of the stand-alone operation preparation control, the power failure information stored in the
(3−1)自立運転準備制御の全体の流れ
まず、自立運転準備制御の全体の流れについて説明する。図6は、自立運転準備制御の全体の流れの一例を示すフローチャートである。
ステップS1:管理制御部21は、ネットワーク40を介して、情報収集サイト10から停電情報を取得する(図2)。例えば、管理制御部21は、地域Aにおいて、系統停止開始時刻が2017.2.1の0時であり、系統再開時刻が2017.2.1の6時であるとの停電情報を取得する。
次に、管理制御部21は、停電が実施される地域に配備されている燃料電池システム30を図5から抽出する。例えば、管理制御部21は、図2において地域Aの停電情報を取得した場合、図5から地域Aに配備された燃料電池システムAa、Ab、Ac・・・を抽出する。そして、管理制御部21は、抽出した燃料電池システム30(Aa、Ab、Ac)の運転制御部33に停電情報を送信する。この停電情報は、運転制御部33に自立運転準備制御の実行を命令する指令にも相当する。
なお、管理制御部21は、上記の処理を停電が計画されている地域について順次または並列的に行い、各地域の燃料電池システム30に自立運転準備制御を行わせる。
(3-1) Overall Flow of Stand Alone Operation Preparation Control First, the overall flow of the stand alone operation preparation control will be described. FIG. 6 is a flow chart showing an example of the overall flow of the stand-alone operation preparation control.
Step S1: The
Next, the
The
運転制御部33は、停電情報を自立運転準備制御を実施することの指令として受信し、指令に基づいて次のステップS10〜S40の処理を、自身の記憶部から自立運転準備制御として抽出し、自立運転準備制御を行う。
ステップS10:運転制御部33は、停電情報に基づいて、マイコンメータ46がガス漏洩を正確に検知するための燃料供給停止期間を調整する停止調整処理を行う。
ステップS20:運転制御部33は、停電情報に基づいて、改質水を増加するための改質水増加処理を行う。
ステップS30:運転制御部33は、停電情報に基づいて、貯湯タンク300bの排湯処理を行う。
ステップS40:運転制御部33は、停電情報に基づいて、学習運転による出力抑制がされている場合、出力抑制解除処理を行う。
The operation control unit 33 receives the blackout information as a command to perform the stand-alone operation preparation control, and extracts the processing of the next steps S10 to S40 from the storage unit of its own as the stand-alone operation preparation control based on the command. Perform stand-alone operation preparation control.
Step S10: The operation control unit 33 performs stop adjustment processing for adjusting the fuel supply stop period for the
Step S20: The operation control unit 33 performs a reforming water increase process to increase the reforming water based on the power failure information.
Step S30: The operation control unit 33 performs the hot water treatment of the hot
Step S40: The operation control unit 33 performs an output suppression cancellation process when the output suppression by the learning operation is performed based on the power failure information.
以上の自立運転準備制御を実行することにより系統停止期間において、自立運転の期間をより長く確保する、自立運転での発電電力をより向上させるなど、当該自立運転準備制御後に実行される燃料電池システム30の自立運転を促進できる。そして、系統停止期間が経過すると、運転制御部33は、自立運転準備制御を解除し、燃料電池システム30を通常の運転で制御する。例えば、運転制御部33は、系統再開時刻が経過すると、燃料電池システム30を学習運転に基づいて制御する。
A fuel cell system to be executed after the self-sustaining operation preparation control, such as securing a longer period of the self-sustaining operation in the grid stop period by performing the above-mentioned self-sustaining
なお、運転制御部33は、上述の自立運転準備制御を行うとともに、少なくとも系統停止開始時刻には燃料電池システム30が自立運転を実行するように制御する。つまり、運転制御部33は、系統停止開始時刻に、又は系統停止開始時刻よりも前に、燃料電池システム30が自立運転を実行するように制御する。例えば、運転制御部33は、燃料電池システム30の自立運転を開始するに当たり、系統停止開始時刻に、又は系統停止開始時刻よりも前に、燃料電池システム30を商用電力系統35から切り離す。また、例えば、運転制御部33は、原燃料を燃料電池50に供給するためのポンプ、空気を燃料電池50に供給するためのエアブロア、改質水を改質器52に供給するためのポンプ83等の、燃料電池システム30が自立運転するために必要な機器類の電力を系統電源以外から確保するなどの制御を行う。
The operation control unit 33 performs the above-described stand-alone operation preparation control, and controls the
以下に、上記のステップS10(停止調整処理)、ステップS20(改質水増加処理)、ステップS30(排湯処理)及びステップS40(出力抑制解除処理)について説明する。 Below, above-mentioned step S10 (stop adjustment processing), step S20 (reforming water increase processing), step S30 (discharge water processing), and step S40 (output suppression cancellation processing) are explained.
(3−2)停止調整処理
図7は、停止調整処理の流れの一例を示すフローチャートである。
ステップS11:運転制御部33は、マイコンメータ46に設定された燃料供給停止期間を読み出す。燃料供給停止期間は、例えばマイコンメータ46内の記憶部などに記憶されている。また、運転制御部33は、停電情報から、系統電力の供給が停止される系統停止期間を割り出す。そして、運転制御部33は、燃料供給停止期間と系統停止期間とが重複するか否かを判定する。燃料供給停止期間と系統停止期間とが重複する場合(ステップS11においてYes)は、運転制御部33は、ステップS12に処理を進める。一方、そうでない場合(ステップS11においてNo)は、運転制御部33は処理を終了する。
例えば、図2において、地域Aにおいて、系統停止開始時刻が2017.2.1の0時であり、系統再開時刻が2017.2.1の6時であるので、系統停止期間は、2017.2.1の0時〜6時である。ここで、燃料供給停止期間が2017.2.1の0時〜2017.2.1の23時59分であるとする。この場合、運転制御部33は、系統停止期間と燃料供給停止期間とが一部において重複していると判定する。
(3-2) Stop Adjustment Process FIG. 7 is a flowchart showing an example of the flow of the stop adjustment process.
Step S11: The operation control unit 33 reads out the fuel supply stop period set in the
For example, in FIG. 2, in the area A, since the grid stop start time is 0 o'clock of 2017.2.1 and the grid restart time is 6 o'clock of 2017.2.1, the grid stop period is 2017.2, 1 o'clock 0 o'clock to 6 o'clock. Here, it is assumed that the fuel supply stop period is 23:59 from 0 o'clock to 2017.1 of 2017.2.1. In this case, the operation control unit 33 determines that the system stop period and the fuel supply stop period overlap in part.
ステップS12:運転制御部33は、燃料供給停止期間が系統停止期間に重複しないように、燃料供給停止期間を系統停止期間以外の期間に変更する。例えば、前述の例によると、系統停止期間は2017.2.1の0時〜6時であるので、燃料供給停止期間を2017.2.2の0時〜2017.2.2の23時59分に変更する。
燃料の漏洩をマイコンメータ46で検知するために、燃料電池50の運転を停止させて燃料電池50への燃料の供給が停止させると、燃料電池50は発電を行うことができない。そこで、燃料供給停止期間を系統停止期間以外の期間に変更し、系統停止期間では燃料の供給を継続させる。これにより、系統停止期間において、燃料供給停止期間の影響を受けることなく、燃料電池システム30は自立運転により発電を行える。つまり、燃料供給停止期間の影響を受けることなく、自立運転の期間をより長く確保できる。
Step S12: The operation control unit 33 changes the fuel supply stop period to a period other than the system stop period so that the fuel supply stop period does not overlap with the system stop period. For example, according to the above-mentioned example, since the system stop period is from 0 o'clock to 6 o'clock in 2017.2.1, the fuel supply stop period is from 0 o'clock in 2017.2.2 to 23:59 in 172.2. Change to minutes.
When the
なお、燃料供給停止期間は、系統停止期間以外の期間のうち、系統停止期間前であっても、系統停止期間後であってもよい。また、燃料供給停止期間が系統停止期間前に変更される場合には、燃料供給停止期間の最終と系統停止開始時刻との間には、少なくとも系統停止開始時刻には燃料電池システム30が自立運転できる状態に復帰するための復帰時間が考慮されるのが好ましい。つまり、燃料供給停止期間の最終と、系統停止開始時刻との間の期間には、少なくとも前述の復帰時間が含まれているのが好ましい。
The fuel supply stop period may be before the system stop period or after the system stop period among the periods other than the system stop period. In addition, when the fuel supply stop period is changed before the system stop period, the
(3−3)改質水増加処理
図8は、改質水増加処理の流れの一例を示すフローチャートである。
ステップS21:運転制御部33は、現在時刻が系統停止開始時刻前のX時間以内であるか否かを判定する。
X時間は、改質水タンク80に改質水を増加するのに要する時間であり、例えば、改質水タンク80を満水にするのに要する時間である。X時間は、例えば改質水タンク80を満水にするのに要する平均時間で定義され、例えば4時間と定義されている。
その他、運転制御部33は、例えば、現在時刻において、改質水タンク80の水位検出器84から改質水タンク80の水位を検出し、改質水タンク80が満水になるのに要する時間を算出し、この算出した時間をX時間と定義してもよい。
(3-3) Reforming Water Increase Processing FIG. 8 is a flowchart showing an example of the flow of the reforming water increase processing.
Step S21: The operation control unit 33 determines whether or not the current time is within X hours before the system stop start time.
The X time is the time required to increase the reforming water to the reforming
In addition, for example, the operation control unit 33 detects the water level of the reforming
現在時刻が系統停止開始時刻前のX時間以内である場合(ステップS21においてYes)は、運転制御部33は、ステップS22に処理を進める。一方、そうでない場合(ステップS21においてNo)は、運転制御部33はステップS21の処理を継続する。 If the current time is within X hours before the system shutdown start time (Yes in step S21), the operation control unit 33 advances the process to step S22. On the other hand, if not (No in step S21), the operation control unit 33 continues the process of step S21.
例えば、現在時刻が2017.1.31の19時であり、系統停止開始時刻が2017.2.1の0時であり、X時間が4時間であるとする。この場合、運転制御部33は、現在時刻(2017.1.31の19時)が、系統停止開始時刻(2017.2.1の0時)に対して5時間前であるので、X時間(4時間)を超えていると判定する。この場合、運転制御部33はステップS21の処理を繰り返す。 For example, it is assumed that the current time is 19:00 on 2017.1.31, the grid stop start time is 0 on 2017.2.1, and the X time is 4 hours. In this case, the operation control unit 33 determines that the current time (19:00, 2017.1.31) is five hours earlier than the grid stop start time (0,00, 2017.2.1). It is determined that 4 hours is exceeded. In this case, the operation control unit 33 repeats the process of step S21.
また、例えば、現在時刻が2017.1.31の20時であり、系統停止開始時刻が2017.2.1の0時であり、X時間が4時間であるとする。この場合、運転制御部33は、現在時刻(2017.1.31の20時)が、系統停止開始時刻(2017.2.1の0時)に対して4時間前であるので、X時間(4時間)以内であると判定する。この場合、後述のステップS22、S23の処理が行われることで、現在時刻から4時間をかけて改質水が貯められていき、現在時刻から4時間(=X時間)が経過した系統停止開始時刻に改質水タンク80が改質水で満水となる。
Further, for example, it is assumed that the current time is 20 o'clock 2017.31, the system stop start time is 0
また、例えば、現在時刻が2017.1.31の21時であり、系統停止開始時刻が2017.2.1の0時であり、X時間が4時間であるとする。この場合、運転制御部33は、現在時刻(2017.1.31の21時)が、系統停止開始時刻(2017.2.1の0時)に対して3時間前であるので、X時間(4時間)以内であると判定する。そして、後述のステップS22、S23の処理が行われることで、現在時刻から3時間をかけて改質水が改質水タンク80に貯められていき、現在時刻から3時間(<X時間)が経過した系統停止開始時刻では、改質水タンク80は満水にはなっていないものの、3時間で貯められた改質水が改質水タンク80に貯められている。その後、系統停止開始時刻の経過後も改質水を貯める処理が継続されてもよい。
Also, for example, it is assumed that the current time is 21:00 on 2017.1.31, the grid stop start time is 0 on 2017.2.1, and the X time is 4 hours. In this case, since the current time (21 o'clock of 2017.1.31) is three hours earlier than the grid stop start time (0 o'clock of 2017.2.1), the operation control unit 33 takes X hours ( Determined to be within 4 hours). Then, by performing the processing of steps S22 and S23 described later, the reforming water is stored in the reforming
ステップS22:運転制御部33は、改質水タンク80が改質水閾値以上であるか否かを判定する。改質水閾値は、停電により燃料電池システム30が系統電源と解列した状態となった場合に、燃料電池システム30が自立運転可能な程度の改質水の量を示すものである。例えば、改質水閾値は、改質水タンク80の容量(満水)の80%程度に設定でき、また100%に設定することもできる。
改質水タンク80が改質水閾値以上でない場合(ステップS22においてNo)は、運転制御部33は、ステップS23に処理を進める。一方、改質水閾値以上である場合(ステップS22においてYes)は、運転制御部33は処理を終了する。
Step S22: The operation control unit 33 determines whether or not the reforming
If the reforming
ステップS23:運転制御部33は、燃料電池システム30において改質水を増加するように制御する。例えば、運転制御部33は、改質水を貯める改質水タンク80を満水に近い状態又は満水に制御する。このように改質水を増加するために、例えば、運転制御部33は、燃料電池システム30の発電電力を定格出力よりも低い低出力に固定する制御と、S/C(Steam Carbon ratio)を初期値よりも下げる制御と、燃料電池システム30の貯湯タンク300bから排湯する制御とのうち少なくとも一つの制御を行う。
Step S23: The operation control unit 33 controls the
運転制御部33は、燃料電池システム30の発電電力を定格出力よりも低い低出力に制御することで、燃料電池システム30の温度を低く維持する。例えば、定格出力が700Wであるのに対して、200Wの低出力に固定する。例えば、運転制御部33は、原燃料流路51を介して燃料電池50に供給される原燃料の量の制御、空気流路54を介して燃料電池50に供給される空気の量の制御などにより、出力抑制を行う。このような制御により燃料電池システム30の温度を低くし、燃料電池50から出た燃焼排ガスの凝縮を促進させる。
The operation control unit 33 maintains the temperature of the
また、運転制御部33は、S/Cを初期値よりも下げることで、燃料電池システム30の発電電力を定格出力よりも低い低出力に制御する。例えば、運転制御部33は、S/Cの初期値が2.6であるのに対して、2.2に下げる。例えば、運転制御部33は、原燃料流路51を介して燃料電池50に供給される原燃料の量を調整し、また、ポンプ83の制御により改質水タンク80から供給される改質水の量を調整するなどする。このような制御により燃料電池システム30の温度を低くし、燃料電池50から出た燃焼排ガスの凝縮を促進させる。
In addition, the operation control unit 33 controls the generated power of the
また、運転制御部33は、貯湯タンク300bから排湯するように制御し、貯湯タンク300b内の湯水の温度を下げる。例えば、運転制御部33は、出湯路31から貯湯タンク300b中の湯水を出湯するように制御し、湯水の出湯に応じて給水路32から貯湯タンク300bに給水するように制御する。これにより、熱交換器60に供給する湯水の温度を低くし、熱交換器60において燃焼排ガス中の水分の凝縮を促進させる。
Further, the operation control unit 33 performs control so that the hot
このように、系統停止開始時刻の前に開始される自立運転準備制御において、燃焼排ガス中の水分の凝縮を促進させて燃焼排ガスからの改質水の回収を促進させ、改質水タンク80の改質水を増加するように制御する。これにより、系統停止期間において、燃料電池システム30は、増加した改質水を用いて自立運転により発電を行える。また、改質水を予め増加することで、増加しない場合に比べて、燃料電池システム30の自立運転をより長く行うことができる。
なお、燃料電池50から排出される燃焼排ガスを凝縮させて改質水を増加するのに時間を要するため、改質水増加処理は、自立運転準備制御の中でも早い段階で行うのが好ましい。
As described above, in the stand-alone operation preparation control started before the system shutdown start time, the condensation of the water in the combustion exhaust gas is promoted to promote the recovery of the reforming water from the combustion exhaust gas. Control to increase the reforming water. As a result, during the system shutdown period, the
Since it takes time to condense the combustion exhaust gas discharged from the
なお、上記ステップS21では、現在時刻が、系統停止開始時刻に対して、X時間(改質水タンク80を満水にするのに要する時間)以内であるか否かを判定している。しかし、ステップS21において、現在時刻が、系統停止開始時刻前のX+α時間前であるかを判定し、ステップS22、S23の処理を行ってもよい。α時間は、例えばX時間よりも短い時間であり、10分等の時間である。このように現在時刻が系統停止開始時刻前のX+α時間以内か否かを判定することで、現在時刻が系統停止開始時刻前のX+α時間となった時点で、後述のステップS22、S23の処理が行われる。これにより、現在時刻からX時間が経過した時点であり、系統停止開始時刻よりもα時間前に、改質水タンク80を改質水で満水にすることができる。
In step S21, it is determined whether the current time is within X time (the time required to fill the reforming water tank 80) with respect to the system stop start time. However, in step S21, it may be determined whether the current time is X + α time before the system stop start time, and the processes of steps S22 and S23 may be performed. The α time is, for example, a time shorter than X time, such as 10 minutes. As described above, by determining whether the current time is within X + α time before the system stop start time, when the current time becomes X + α time before the system stop start time, the processing of steps S22 and S23 described later is performed. To be done. As a result, at the time when X time has elapsed from the current time, it is possible to fill the reforming
(3−4)排湯処理
図9は、排湯処理の流れの一例を示すフローチャートである。
ステップS31:運転制御部33は、現在時刻が系統停止開始時刻前のY時間以内であるか否かを判定する。
Y時間は、貯湯タンク300bの湯水を排湯するのに要する時間である。さらに、貯湯タンク300bの湯水を排湯した後であっても、燃料電池システム30の駆動により貯湯タンク300bには再び湯水が蓄えられる。そこで、系統停止開始時刻においては、燃料電池システム30の自立運転に支障を与えない程度に貯湯タンク300bの湯水を排湯しておくのに要する時間がY時間と定義されているのがよい。そのため、ここでは、一例としてY時間は、X時間よりも短い時間であり、系統停止開始時刻前から短い時間に定義されている。例えば、Y時間は1時間と定義されている。
(3-4) Wastewater Treatment FIG. 9 is a flowchart showing an example of the flow of the wastewater treatment.
Step S31: The operation control unit 33 determines whether or not the current time is within Y hours before the system stop start time.
Y time is the time required to drain the hot water of the hot
現在時刻が系統停止開始時刻前のY時間以内である場合(ステップS31においてYes)は、運転制御部33は、ステップS32に処理を進める。一方、そうでない場合(ステップS31においてNo)は、運転制御部33はステップS31の処理を継続する。 If the current time is within Y time before the system stop start time (Yes in step S31), the operation control unit 33 advances the process to step S32. On the other hand, if not (No in step S31), the operation control unit 33 continues the process of step S31.
例えば、現在時刻が2017.1.31の22時であり、系統停止開始時刻が2017.2.1の0時であり、Y時間が1時間であるとする。この場合、運転制御部33は、現在時刻(2017.1.31の22時)が、系統停止開始時刻(2017.2.1の0時)に対して2時間前であるので、Y時間(1時間)を超えていると判定する。この場合、運転制御部33はステップS31の処理を繰り返す。 For example, it is assumed that the current time is 22 o'clock in 2017.1.31, the grid stop start time is 0 o'clock in 2017.2.1, and the Y time is 1 hour. In this case, since the operation control unit 33 is two hours earlier than the system stop start time (0 o'clock of 2017.2.1), the current time (22:00 of 2017.1.31) is Y hours ( It is determined that 1 hour is exceeded. In this case, the operation control unit 33 repeats the process of step S31.
また、例えば、現在時刻が2017.1.31の23時であり、系統停止開始時刻が2017.2.1の0時であり、Y時間が1時間であるとする。この場合、運転制御部33は、現在時刻(2017.1.31の23時)が、系統停止開始時刻(2017.2.1の0時)に対して1時間前であるので、Y時間(1時間)以内であると判定する。この場合、ステップS32に処理が進み、貯湯タンク300bから湯水が排湯される。
Also, for example, it is assumed that the current time is 23:00 on 2017.1.31, the grid stop start time is 0 on 2017.2.1, and the Y time is 1 hour. In this case, since the current time (23 o'clock of 2017.1.31) is one hour earlier than the grid stop start time (0 o'clock of 2017.2.1), the operation control unit 33 performs Y time ( It is determined that it is within 1 hour). In this case, the process proceeds to step S32, and hot and cold water is discharged from the hot
また、例えば、現在時刻が2017.1.31の23時15分であり、系統停止開始時刻が2017.2.1の0時であり、Y時間が1時間であるとする。この場合、運転制御部33は、現在時刻(2017.1.31の23時15分)が、系統停止開始時刻(2017.2.1の0時)に対して45分前であるので、Y時間(1時間)以内であると判定する。この場合、ステップS32に処理が進み、系統停止開始時刻までの45分の間、貯湯タンク300bから湯水が排湯される。この場合、系統停止開始時刻では、貯湯タンク300bから湯水が完全に排湯されないものの、ある程度の量の湯水を貯湯タンク300bから排湯できる。その後、系統停止開始時刻の経過後も湯水の排湯が継続されてもよい。
Further, for example, it is assumed that the current time is 23:15 in 2017.1.31, the grid stop start time is 0 o'clock in 2017.2.1, and the Y time is 1 hour. In this case, since the current time (23:15 of 2017.1.31) is 45 minutes before the system stop start time (0 o'clock of 2017.2.1), the operation control unit 33 It is determined that it is within the time (one hour). In this case, the process proceeds to step S32, and hot and cold water is discharged from the hot
ステップS32:運転制御部33は、貯湯タンク300bから湯水を排湯するように制御し、貯湯タンク300b内の湯水の温度を下げる。例えば、運転制御部33は、出湯路31から貯湯タンク300b中の湯水を出湯するように制御し、湯水の出湯に応じて給水路32から貯湯タンク300bに給水するように制御する。
Step S32: The operation control unit 33 controls the
これにより、貯湯タンク300b内の湯水が排湯されることで、貯湯タンク300b内の流体の温度が下がる。これにより、貯湯タンク300bからの温度が下がった流体と燃焼排ガスからの熱との間での熱交換器60による熱交換が促進され、流体の温度を上昇させて湯水として貯湯タンク300bに貯めやすくなる。このように熱交換器60と貯湯タンク300bの温度が下がった流体との間での熱交換が促進されることで、燃料電池システム30の運転がスムーズになり、自立運転を促進できる。また、貯湯タンク300b内の流体の温度が下がることで、燃料電池50から出た燃焼排ガス中の水分の凝縮も促進でき、燃焼排ガスから自立運転に用いる改質水を回収できる。これによっても、燃料電池システム30の自立運転を促進できる。
なお、貯湯タンク300bから湯水を排湯しても燃料電池50を作動させている間に貯湯タンク300bに湯水が貯まるため、排湯処理は、系統停止期間の直前に行うのが好ましい。
Thereby, the temperature of the fluid in the hot
Since hot and cold water is stored in the hot
なお、上記ステップS31では、現在時刻が、系統停止開始時刻に対して、Y時間(貯湯タンク300bの湯水を排湯しておくのに要する時間)以内であるか否かを判定している。しかし、ステップS31において、現在時刻が、系統停止開始時刻前のY+β時間前であるかを判定し、ステップS32の処理を行ってもよい。β時間は、例えばY時間よりも短い時間であり、10分等の時間である。このように現在時刻が系統停止開始時刻前のY+β時間以内か否かを判定することで、現在時刻が系統停止開始時刻前のY+β時間となった時点で、後述のステップS32の処理が行われる。これにより、現在時刻からY時間が経過した時点であり、系統停止開始時刻よりもβ時間前に、貯湯タンク300bから湯水を排湯できる。
In step S31, it is determined whether or not the current time is within Y time (the time required to drain the
(3−5)出力抑制解除処理
図10は、出力抑制解除処理の流れの一例を示すフローチャートである。
なお、管理装置20又は運転制御部33は、燃料電池50の運転状況を学習し、この学習に基づいて燃料電池50が発電する発電電力を制御する学習運転に従って燃料電池システム30を制御可能となっているものとする。そして、この学習運転においては、電力需要が少ないため燃料電池50での発電電力が抑制される出力抑制制御が行われている場合がある。
ステップS41:運転制御部33は、現在時刻が系統停止開始時刻前のZ時間以内であるか否かを判定する。
Z時間は、例えば、燃料電池システム30が、学習運転に基づいて燃料電池50の発電電力が出力抑制されているのを解除するのに要する時間である。ここでは、一例としてZ時間は、Y時間よりも短い時間であり、系統停止開始時刻前から短い時間に定義されている。例えば、Z時間は、0.5時間と定義されている。
(3-5) Output Suppression Release Processing FIG. 10 is a flowchart showing an example of the flow of the output suppression release processing.
The
Step S41: The operation control unit 33 determines whether the current time is within Z time before the system stop start time.
The Z time is, for example, a time required for the
現在時刻が系統停止開始時刻前のZ時間以内である場合(ステップS41においてYes)は、運転制御部33は、ステップS42に処理を進める。一方、そうでない場合(ステップS41においてNo)は、運転制御部33はステップS41の処理を継続する。
例えば、現在時刻が2017.1.31の23時30分であり、系統停止開始時刻が2017.2.1の0時であり、Z時間が0.5時間であるとする。この場合、運転制御部33は、現在時刻(2017.1.31の23時30分)が、系統停止開始時刻(2017.2.1の0時)に対して0.5時間前であるので、Z時間(0.5時間)以内であると判定する。この場合、運転制御部33はステップS42に処理を進める。
If the current time is within Z time before the system stop start time (Yes in step S41), the operation control unit 33 advances the process to step S42. On the other hand, if not (No in step S41), the operation control unit 33 continues the process of step S41.
For example, it is assumed that the current time is 23:30 of 2017.1.31, the grid stop start time is 0 o'clock of 2017.2.1, and the Z time is 0.5 hour. In this case, the operation control unit 33 is 0.5 hours before the current time (23:30 of 2017.1.31) with respect to the system stop start time (0 o'clock of 2017.2.1). , Z time (0.5 hours) or less. In this case, the operation control unit 33 advances the process to step S42.
ステップS42:運転制御部33は、燃料電池システム30が学習運転により制御されているか否かを判定する。ここで、学習運転とは、例えば1日の時間毎に家庭の負荷の状況を学習し、学習した家庭負荷に応じて燃料電池システム30を運転させる制御をいう。よって、家庭負荷の学習の結果、燃料電池50への負荷が少ない時間では、燃料電池システム30は、その発電出力が抑制されるように制御される。
現在、運転制御部33は、学習運転により燃料電池システム30が運転されていると判定した場合(ステップS42においてYes)は、運転制御部33は、ステップS43に処理を進める。一方、そうでない場合(ステップS42においてNo)は、運転制御部33は処理を終了する。
Step S42: The operation control unit 33 determines whether or not the
At present, when the operation control unit 33 determines that the
ステップS43:運転制御部33は、学習運転による燃料電池システム30により、燃料電池システム30での発電電力が抑制されているか否かを判定する。
発電電力が抑制されている場合とは、例えば発電電力が定格出力よりも低い低出力に制御されている場合である。例えば、原燃料流路51を介して燃料電池50に供給される原燃料の量の制御、空気流路54を介して燃料電池50に供給される空気の量の制御などにより、発電電力の抑制が行われる。また、S/Cを初期値よりも下げることで、発電電力の抑制が行われる。この場合、例えば、原燃料流路51を介して燃料電池50に供給される原燃料の量が調整され、また、ポンプ83の制御により改質水タンク80から供給される改質水の量が調整されるなどする。
運転制御部33は、発電電力が抑制されている判定した場合(ステップS43においてYes)は、運転制御部33は、ステップS44に処理を進める。一方、そうでない場合(ステップS43においてNo)は、運転制御部33は処理を終了する。
Step S43: The operation control unit 33 determines whether or not the power generated by the
The case where the generated power is suppressed is, for example, the case where the generated power is controlled to a low output lower than the rated output. For example, control of the amount of generated fuel supplied to the
If the operation control unit 33 determines that the generated power is suppressed (Yes in step S43), the operation control unit 33 advances the process to step S44. On the other hand, if not (No in step S43), the operation control unit 33 ends the process.
ステップS44:運転制御部33は、系統停止開始時刻前に発電電力を抑制する制御を解除する。これにより、燃料電池システム30は、例えば発電電力を定格出力で運転可能である。
燃料電池システム30が系統電源から解列されている状態では、燃料電池50での発電電力が抑制されていると、電力需要に対応できない可能性がある。そこで、運転制御部33は、自立運転準備制御において、発電電力を抑制する出力抑制制御を解除する。これにより、燃料電池50は電力需要に対応した自立発電を行える。
なお、出力抑制解除処理は、系統停止期間までは学習運転により効率よく燃料電池システム30を動作させておくのが良いため、系統停止期間の直前に行うのが好ましい。
Step S44: The operation control unit 33 cancels the control to suppress the generated power before the grid stop start time. Thus, the
In a state where the
The output suppression cancellation process is preferably performed immediately before the system shutdown period since it is preferable to operate the
なお、上記ステップS41では、現在時刻が、系統停止開始時刻に対して、Z時間(学習運転に基づいて燃料電池50の発電電力が出力抑制されているのを解除するのに要する時間)以内であるか否かを判定している。しかし、ステップS41において、現在時刻が、系統停止開始時刻前のZ+γ時間前であるかを判定し、ステップS42〜S44の処理を行ってもよい。γ時間は、例えばZ時間よりも短い時間であり、10分等の時間である。このように現在時刻が系統停止開始時刻前のZ+γ時間以内か否かを判定することで、現在時刻が系統停止開始時刻前のZ+γ時間となった時点で、後述のステップS42〜S44の処理が行われる。これにより、現在時刻からZ時間が経過した時点であり、系統停止開始時刻よりもγ時間前に、発電電力を抑制する制御が解除される。
In step S41, the current time is within Z time (the time required to cancel the output suppression of the generated power of the
上記の本実施形態において、燃料電池制御システム100では、管理装置20と燃料電池システム30とが、ネットワーク40を介して接続されている。管理装置20は、系統電力の供給停止について、系統停止開始時刻及び系統再開時刻を含む停電情報を、ネットワーク40を介して取得する。そして、運転制御部33は、燃料電池システム30が系統停止開始時刻には自立運転を実行するように制御するとともに、自立運転の実行前に前述の自立運転準備制御を行う。よって、燃料電池システム30外部からネットワーク40を介して取得した停電情報を利用して、自立運転の実行の制御及び自立運転準備制御を実行できる。
In the above-described present embodiment, in the fuel
また、運転制御部33は、燃料電池システム30が系統停止開始時刻に自立運転を実行する前に、自立運転準備制御を開始する。そのため、自立運転準備制御を実行することにより系統停止期間において、自立運転の期間をより長く確保する、自立運転での発電電力をより向上させるなど、当該自立運転準備制御後に実行される燃料電池システム30の自立運転を促進できる。
Further, the operation control unit 33 starts the stand-alone operation preparation control before the
[別実施形態]
(1)上記実施形態では、自立運転準備制御において、ステップS10(停止調整処理)、ステップS20(改質水増加処理)、ステップS30(排湯処理)及びステップS40(出力抑制解除処理)が行われている。しかし、自立運転準備制御では、前述の処理の少なくともいずれかが行われてもよい。
また、前述の処理は、ステップS10(停止調整処理)、ステップS20(改質水増加処理)、ステップS30(排湯処理)及びステップS40(出力抑制解除処理)の順に行われる必要はなく、順不同であってもよい。
[Another embodiment]
(1) In the above embodiment, step S10 (stop adjustment process), step S20 (reforming water increase process), step S30 (discharge water process) and step S40 (output suppression cancellation process) are performed in the stand-alone operation preparation control. It is However, in the autonomous driving preparation control, at least one of the above-described processes may be performed.
Moreover, the above-mentioned process does not have to be performed in the order of step S10 (stop adjustment process), step S20 (reforming water increase process), step S30 (discharge water treatment) and step S40 (output suppression cancellation process). It may be
(2)上記実施形態では、排湯処理において、図9のステップS31において、現在時刻が系統停止開始時刻前のY時間以内である場合には、ステップS32において貯湯タンク300bから排湯する。この排湯処理において、貯湯タンク300bの温度の高い湯水の量が貯湯閾値以上であるか否かを判定して、貯湯タンク300bから排湯してもよい。
例えば、ステップS31とステップS32との間において、運転制御部33は、貯湯タンク300b内の温度の高い湯水が貯湯閾値以上であるか否かを判定する。
(2) In the above embodiment, when the current time is within Y time before the system stop start time in step S31 of FIG. 9 in the discharge water process, the hot
For example, between step S31 and step S32, the operation control unit 33 determines whether the hot water in the hot
貯湯タンク300bに温度の高い湯水が満水状態で蓄えられていると、停電により燃料電池システム30が系統電源と解列した状態となった場合に、燃料電池システム30による自立運転が阻害される。これは、貯湯タンク300bから循環路63を介して熱交換器60に温度の高い湯水が供給されることで、熱交換器60における燃焼排ガス中の水分の凝縮を促進して改質水が回収し難いためである。そのため、燃料電池システム30において燃料を燃焼させて、燃焼排ガスから改質水を回収するとともに熱を回収して貯湯タンク300bに貯えるというサイクルが阻害され、自立運転が阻害される。
When hot water with high temperature is stored in the hot
よって、温度の高い湯水の貯湯閾値としては、燃料電池システム30の自立運転を阻害する程度の温度の高い湯水の貯湯量の値が設定されている。つまり、値(貯湯閾値)以上の湯水が貯湯タンク300bに貯湯されていれば、燃料電池システム30の自立運転が阻害される可能性がある。貯湯閾値としては、例えば、貯湯タンク300bの容量に対して、温度の高い湯水の容量を80%程度に設定でき、また100%に設定することもできる。なお、例えば、貯湯タンク300bの複数個所に温度センサが設けられており、運転制御部33は、温度センサの位置と検出された温度とに基づいて、貯湯タンク300bに貯えられている温度の高い湯水の貯湯量を測定できる。
貯湯タンク300bの温度の高い湯水が貯湯閾値以上である場合は、運転制御部33は、図9のステップS32に処理を進める。そうでない場合は、運転制御部33は排湯処理をせず、処理を終了する。
Therefore, as the hot water storage threshold of high temperature water, the value of the hot water storage amount of high temperature to the extent that the self-sustaining operation of the
If the hot water of the hot
(3)上記実施形態では、出力抑制解除処理において、学習運転が実行されている場合(ステップS42においてYes)に、さらにステップS43において燃料電池50が出力抑制されるように制御されている場合(ステップS43においてYes)に、出力抑制が解除される。しかし、学習運転が実行されている場合(ステップS42においてYes)に、学習運転による燃料電池システム30の制御を解除するようにしてもよい。この場合、ステップS43、S44の処理は省略される。
(3) In the above embodiment, when the learning operation is being performed in the output suppression cancellation process (Yes in step S42), the
(4)上記実施形態では、管理制御部21が、運転制御部33に、燃料電池システム30を自立運転準備制御するように指令を行う。つまり、運転制御部33は、管理制御部21から停電情報を取得し、この停電情報を指令として燃料電池システム30を自立運転準備制御するための処理を自身の記憶部から抽出し、抽出した処理を行う。しかし、管理制御部21が、具体的な自立運転準備制御を含む指令を運転制御部33に行ってもよい。
(4) In the above embodiment, the
例えば、上記実施形態の“停止調整処理”においては、管理制御部21が、燃料供給停止期間と系統停止期間とが重複するかを判断し、重複する場合には、燃料供給停止期間を系統停止期間以外の期間に変更するように、運転制御部33に指令する。
For example, in the “stop adjustment process” of the above-described embodiment, the
また、例えば、上記実施形態の“改質水増加処理”においては、管理制御部21が、改質水を増加するように運転制御部33に指令する。例えば、管理制御部21が、改質水を増加する具体的な制御として、燃料電池システム30の発電電力を定格出力よりも低い低出力に固定する制御と、S/C(Steam Carbon ratio)を初期値よりも下げる制御と、燃料電池システム30の貯湯タンク300bから排湯する制御とのうち少なくとも一つの制御を、運転制御部33に具体的に指令する。
Also, for example, in the “reforming water increase processing” of the above-described embodiment, the
また、例えば、上記実施形態の“排湯処理”においては、管理制御部21が、貯湯タンク300bから排湯するように運転制御部33に指令する。
また、例えば、上記実施形態の“出力抑制解除処理”においては、管理制御部21が、学習運転における出力抑制の解除を運転制御部33に指令する。
Further, for example, in the “discharge water processing” of the above-described embodiment, the
Also, for example, in the “output suppression cancellation process” of the above-described embodiment, the
なお、上記実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。 Note that the configurations disclosed in the above-described embodiment (including the other embodiments, and the same hereinafter) can be applied in combination with the configurations disclosed in the other embodiments as long as no contradiction arises. The embodiment disclosed in the present specification is an exemplification, and the embodiment of the present invention is not limited thereto, and can be appropriately modified without departing from the object of the present invention.
10 :情報収集サイト
11 :情報収集部
13 :記憶部
20 :管理装置
21 :管理制御部
23 :記憶部
30 :燃料電池システム
33 :運転制御部
35 :商用電力系統
80 :改質水タンク
100 :燃料電池制御システム
300a :電力発電部
300b :貯湯タンク
10: information collection site 11: information collection unit 13: storage unit 20: management device 21: management control unit 23: storage unit 30: fuel cell system 33: operation control unit 35: commercial power system 80: reforming water tank 100: Fuel
Claims (8)
前記燃料電池システムとネットワークを介して通信可能に接続され、系統電源からの系統電力の供給停止について、前記系統電力の供給停止が開始される系統停止開始時刻及び前記系統電力の供給が再開される系統再開時刻を含む停電情報を前記ネットワークを介して取得する管理装置と、
を備える燃料電池制御システムにおいて、
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記燃料電池システムが前記系統電源と解列した状態で少なくとも前記系統停止開始時刻には自立運転を実行するように制御し、かつ、前記自立運転の実行前に前記自立運転のための準備である自立運転準備制御を前記燃料電池システムに対して実行する、燃料電池制御システム。 At least one fuel cell system having a fuel cell that receives supply of fuel and generates electric power, and an operation control unit;
The fuel cell system is communicably connected to the fuel cell system via a network, and with respect to the supply stop of the system power from the system power supply, the system stop start time at which the supply stop of the system power is started and the supply of the system power are resumed. A management device that acquires power failure information including system restart time via the network;
In a fuel cell control system comprising
The management device or the operation control unit controls the fuel cell system to execute a stand-alone operation at least at the grid stop start time in a state where the fuel cell system is disconnected from the grid power supply, and before the stand-alone operation is performed. A fuel cell control system that executes a stand-alone operation preparation control, which is preparation for the stand-alone operation, on the fuel cell system.
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記自立運転準備制御において、前記マイコンメータにより前記燃料の漏洩を検知するために、前記燃料電池の運転を停止させて前記燃料の前記燃料電池への供給が停止される燃料供給停止期間と、前記系統停止開始時刻及び前記系統再開時刻の間の期間である系統停止期間とが重複する場合に、前記燃料供給停止期間を前記系統停止期間以外の期間に変更する、請求項1に記載の燃料電池制御システム。 The fuel cell system further includes a microcomputer meter for measuring the amount of supplied fuel.
The management device or the operation control unit stops the operation of the fuel cell and detects the supply of the fuel to the fuel cell in order to detect the leakage of the fuel by the microcomputer meter in the independent operation preparation control. The fuel supply stop period is changed to a period other than the grid stop period when the fuel supply stop period to be stopped overlaps with the grid stop period which is a period between the grid stop start time and the grid restart time. The fuel cell control system according to claim 1.
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記自立運転準備制御において、前記改質水タンクの改質水を増加するように制御する、請求項1又は2に記載の燃料電池制御システム。 The fuel cell system further includes a reforming water tank for storing reforming water to be supplied to the fuel cell,
The fuel cell control system according to claim 1 or 2, wherein the management device or the operation control unit performs control so as to increase the reforming water of the reforming water tank in the independent operation preparation control.
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記自立運転準備制御において、前記貯湯タンク内の湯水を排湯する、請求項1〜3のいずれかに記載の燃料電池制御システム。 The fuel cell system further includes a hot water storage tank for storing hot and cold water using heat of combustion exhaust gas discharged from the fuel cell,
The fuel cell control system according to any one of claims 1 to 3, wherein the management device or the operation control unit discharges the hot water in the hot water storage tank in the independent operation preparation control.
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記学習運転において前記燃料電池の発電電力を抑制するように出力抑制制御している場合は、前記自立運転準備制御において前記出力抑制制御を解除する、請求項1〜4のいずれかに記載の燃料電池制御システム。 The management device or the operation control unit controls the fuel cell system according to a learning operation in which the operation state of the fuel cell is learned and the generated power generated by the fuel cell is controlled based on the learning.
The said management apparatus or the said operation control part cancels | releases the said output suppression control in the said self sustaining operation preparation control, when performing output suppression control so that the generated electric power of the said fuel cell may be suppressed in the said learning operation. The fuel cell control system in any one of 1-4.
前記燃料電池システムとネットワークを介して通信可能に接続され、系統電源からの系統電力の供給停止について、前記系統電力の供給停止が開始される系統停止開始時刻及び前記系統電力の供給が再開される系統再開時刻を含む停電情報を前記ネットワークを介して取得する管理装置と、
を備える燃料電池制御システムにおける燃料電池制御方法において、
前記管理装置又は前記運転制御部は、前記燃料電池システムが前記系統電源と解列した状態で少なくとも前記系統停止開始時刻には自立運転を実行するように制御し、かつ、前記自立運転の実行前に前記自立運転のための準備である自立運転準備制御を前記燃料電池システムに対して実行する、燃料電池制御方法。 At least one fuel cell system having a fuel cell that receives supply of fuel and generates electric power, and an operation control unit;
The fuel cell system is communicably connected to the fuel cell system via a network, and with respect to the supply stop of the system power from the system power supply, the system stop start time at which the supply stop of the system power is started and the supply of the system power are resumed. A management device that acquires power failure information including system restart time via the network;
In a fuel cell control system comprising a fuel cell control system comprising:
The management device or the operation control unit controls the fuel cell system to execute a stand-alone operation at least at the grid stop start time in a state where the fuel cell system is disconnected from the grid power supply, and before the stand-alone operation is performed. A fuel cell control method, wherein a self-sustaining operation preparation control which is preparation for the self-sustaining operation is executed on the fuel cell system.
前記自立運転準備制御において、マイコンメータにより前記燃料の漏洩を検知するために、前記燃料電池の運転を停止させて前記燃料の前記燃料電池への供給が停止される燃料供給停止期間と、前記系統停止開始時刻及び前記系統再開時刻の間の期間である系統停止期間とが重複する場合に、前記燃料供給停止期間を前記系統停止期間以外の期間に変更するステップと、
前記燃料電池に供給する改質水を貯める改質水タンクの改質水を増加するように制御するステップと、
前記燃料電池から排出される燃焼排ガスの熱を利用して湯水を貯える貯湯タンク内の湯水を排湯するステップと、
前記燃料電池の運転状況の学習に基づいて前記燃料電池が発電する発電電力を制御する学習運転において、前記燃料電池の発電電力が抑制されるように出力抑制制御されている場合は、前記出力抑制制御を解除するステップと、
の少なくとも一つのステップを備えている、請求項6に記載の燃料電池制御方法。 The independent operation preparation control is
In the self-sustaining operation preparation control, a fuel supply stop period in which the operation of the fuel cell is stopped and the supply of the fuel to the fuel cell is stopped in order to detect the leakage of the fuel by a microcomputer meter; Changing the fuel supply stop period to a period other than the system stop period when the system stop period which is a period between the stop start time and the system restart time overlaps;
Controlling to increase the reforming water of the reforming water tank for storing the reforming water to be supplied to the fuel cell;
Draining hot and cold water in a hot water storage tank for storing hot and cold water using heat of combustion exhaust gas discharged from the fuel cell;
In the learning operation for controlling the generated power generated by the fuel cell based on the learning of the operating condition of the fuel cell, the output suppression is performed when the output suppression control is performed so that the generated power of the fuel cell is suppressed Releasing the control;
The fuel cell control method according to claim 6, comprising at least one step of:
前記運転制御部は、
前記停電情報を前記ネットワークを介して前記情報収集装置から取得し、
前記燃料電池システムが前記系統電源と解列した状態で少なくとも前記系統停止開始時刻には自立運転を実行するように制御し、かつ、前記自立運転の実行前に前記自立運転のための準備である自立運転準備制御を実行する、燃料電池システム。 An information collecting apparatus and a network holding power failure information including a system stop start time at which the supply stop of the system power is started and a system restart time at which the supply of the system power is resumed regarding the supply stop of the system power from the system power supply A fuel cell system communicably connected to each other and having a fuel cell that receives supply of fuel and generates electric power, and an operation control unit,
The operation control unit
Acquiring the power failure information from the information collecting apparatus via the network;
The fuel cell system is controlled so as to execute a self-sustaining operation at least at the system stop start time in a state where the fuel cell system is disconnected from the system power, and is a preparation for the self-sustaining operation before the self-sustaining operation Fuel cell system that performs stand-alone operation preparation control.
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