JP2019071169A - Fuel cell control system, fuel cell control method and fuel cell system - Google Patents

Fuel cell control system, fuel cell control method and fuel cell system Download PDF

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Jun Iwami
潤 岩見
哲朗 大西
Tetsuro Onishi
哲朗 大西
俊哉 御堂
Toshiya Mido
俊哉 御堂
壮哉 白木
Sosuke Shiraki
壮哉 白木
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Abstract

To provide a technique for controlling a fuel cell system by using the information about system power supply stop.SOLUTION: In a fuel cell control system 100 including at least one fuel cell system 30 having a fuel cell and an operation control section, and a management device 20 connected communicably with the fuel cell system 30 via a network 40, and acquiring power failure information, including the system stop starting time for starting supply stop of system power and the system resumption time for resuming supply stop of system power, for system power supply stop from the system power supply, via the network, the management device 20 or an operation control section 33 controls so that the fuel cell system 30 executes autonomous operation at least the system stop start time in a state parallel off from the system power supply, and executes autonomous operation preparation control, i.e., preparation for autonomous operation, for the fuel cell system 30 before execution of autonomous operation.SELECTED DRAWING: Figure 1

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、CO排出量の効果的低減が可能である。
Patent Document 1 discloses a management system that predicts an optimal operation pattern of a fuel cell system such that the utility cost consumed by the user is the lowest. The management system of Patent Document 1 includes a user information database for storing a user's family configuration, family schedule, electric power capacity of electric products, capacity of storage tank, etc., and light thermal energy for storing unit price of electricity charges and gas charges and their fluctuations. It has a cost database and a weather information database for storing weather information. The management system uses the information stored in the user information database, the light energy cost database and the weather information database to predict the optimal operation pattern in which the light energy cost consumed is the lowest.
This makes it possible to effectively reduce the cost of electricity and CO 2 emissions.

特開2005−160238号公報JP, 2005-160238, A

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, Patent Document 1 predicts the optimum operation pattern of the fuel cell system in which the light and heat consumption cost is the lowest, based on various information stored in the user information database, the light and heat cost database and the weather information database. There is no disclosure of a technology for controlling a fuel cell system using information such as a power failure, in which grid power is stopped.

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.

燃料電池制御システムの構成図である。It is a block diagram of a fuel cell control system. 停電情報の一例である。It is an example of blackout information. 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。It is a block diagram at the time of arrange | positioning a fuel cell system to each household as a distributed power supply. 燃料電池システムの構成図である。It is a block diagram of a fuel cell system. 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。It is a corresponding | compatible figure which shows the correspondence of an area | region and the fuel cell system currently arrange | positioned. 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。It is a flowchart which shows an example of the whole flow of stand-alone driving | operation preparatory control. 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。It is a flow chart which shows an example of the flow of stop adjustment processing. 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。It is a flow chart which shows an example of the flow of modification water increase processing. 排湯処理の流れの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the flow of a discharge hot water process. 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。It is a flow chart which shows an example of the flow of output control cancellation processing.

〔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 cell control system 100 includes an information collection site 10, a management device 20, and a plurality of fuel cell systems 30 (30a, 30b, 30c,...) Via a network 40. Are connected and configured. The network 40 is a communication network capable of communicating data between devices, and may be, for example, a WAN (Wide Area Network) or the like, but the form thereof may be wireless or wired.
In the fuel cell control system 100 according to the present invention, the area where the management device 20 stops supplying the system power from the commercial power system 35 (system power supply), and the system stop start time when the supply stop of the system power starts. And the power failure information including the system restart time at which the supply of the system power is restarted is acquired from the information collection site 10 via the network 40. The plurality of fuel cell systems 30 are controlled based on the power failure information. Thus, the fuel cell system 30 can be controlled using power failure information acquired from the outside of the fuel cell system 30. Each part will be described below.

(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 storage unit 13.
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 storage unit 13, and the storage unit 13 stores the power failure information.

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 storage unit 13 will be described. FIG. 2 is an example of the power failure information.
According to FIG. 2, the storage unit 13 stores, for example, the system stop start time and the system restart time for each area. For example, in the area A, the grid stop start time is 0 o'clock in 2017.2.1, and the grid restart time is 6 o'clock in 2017.2.1.

(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 fuel cell system 30 will be described. First, a configuration in which the fuel cell system 30 is disposed in each home as a distributed power supply will be described. FIG. 3 is a configuration diagram when a fuel cell system is disposed in each home as a distributed power supply.

(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 household 45 is equipped with a fuel cell system 30 including a power generation unit 300a including a fuel cell 50 for generating electric power described later and a hot water storage tank 300b. Is installed. Moreover, as equipment used in each home 45, as shown in FIG. 3, for example, hot water supply equipment such as a water heater 45a and a bath 45b, and household appliances such as an air conditioner 45c, a light 45d, a television 45e and a refrigerator 45f Equipment and the like. The hot water supply equipment such as the hot water heater 45a and the bath 45b is connected to the hot water storage tank 300b of the fuel cell system 30, and receives supply of hot and cold water from the hot water storage tank 300b.
Further, each home 45 not only receives the supply of the generated power generated by the fuel cell system 30, but is also connected to the commercial power grid 35 to receive the supply of the grid power. Therefore, home appliances such as the air conditioner 45c, the lighting 45d, the television 45e and the refrigerator 45f of each home 45 are at least either of the generated power from the power generation unit 300a of the fuel cell system 30 and the grid power from the commercial power grid 35. It is driven by the supply of power from the head.

(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 fuel cell system 30 includes the power generation unit 300a and the hot water storage tank 300b as described above. The electric power generation unit 300a basically includes a fuel cell 50 that generates electric power by causing a fuel gas and an oxygen gas to react, a heat exchanger 60 that recovers the heat of the combustion exhaust gas discharged from the fuel cell 50, and the heat exchanger 60. The water purifier 70 which recovers and refines the condensed water from the combustion exhaust gas after the heat recovery by heat treatment, the reforming water tank 80 which recovers the condensed water refined by the water purifier 70, and the condensed water independently And a water supply unit 90 capable of supplying water to the reforming water tank 80.
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 management control unit 21 of the management device 20, extracts the stand-alone operation preparation control corresponding to the command, and controls the fuel cell system 30.
Hereinafter, the configuration of each part of the fuel cell system 30 will be described.

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 fuel cell 50 includes a reformer 52 that steam-reforms the raw fuel (for example, the city gas 13A) supplied via the raw fuel flow path 51 to generate a fuel gas, and the fuel gas flow path 53. The anode 55 to which the fuel gas generated by the reformer 52 is supplied, the cathode 56 to which air (an example of oxygen gas) is supplied via the air flow path 54, and the anode 55 and the cathode 56 And an electrolyte 57 for generating electric power by causing the supplied fuel gas and air to react with each other. A fuel cell is constituted by the anode 55, the cathode 56 and the electrolyte 57, and a cell stack is constituted by a plurality of fuel cells.

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 fuel cell 50 includes a combustion unit 58 to which the fuel gas and air discharged after being used for the power generation reaction from the anode 55 and the cathode 56 are supplied, and remains in the fuel gas by the combustion unit 58. The fuel component is burned to generate a flue gas. As described later, water is supplied to the reformer 52 from the reforming water tank 80 through the water supply passage 82, and the reformer 52 is supplied from the reforming water tank 80. Water is used to perform steam reforming of raw fuel.

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 raw fuel passage 51, a microcomputer meter 46 is provided. The microcomputer meter 46 is a meter that measures the amount of fuel supplied to each home, and measures the amount of fuel supplied to the fuel cell 50 and the amount of fuel supplied to other gas devices and the like. Therefore, although not shown in FIG. 4, the raw fuel passage 51 provided with the microcomputer meter 46 is connected not only to the fuel cell 50 but also to other gas devices.
The microcomputer meter 46 normally detects that the fuel leaks when the measured value of the fuel flow rate does not fall below the predetermined value over a predetermined gas leakage determination period (for example, 30 days). In this case, when the fuel cell 50 is continuously operated for a long time and the supply of fuel is continued, the microcomputer meter 46 may erroneously detect the leak as the leak although the fuel does not leak. Therefore, a fuel supply stop period is provided in which the power generation by the fuel cell 50 is stopped and the supply of fuel to the fuel cell 50 via the raw fuel passage 51 is stopped. When the microcomputer meter 46 detects fuel during this fuel supply stop period, gas leakage can be accurately detected.

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 fuel cell 50 is supplied to the heat exchanger 60 through the flue gas supply passage 61, and the flue gas after heat recovery is exhausted through the flue gas discharge passage 62. Then, the hot water from the hot water storage tank 300 b is supplied to the heat exchanger 60 through a circulation passage 63 that circulates hot water through the hot water storage tank 300 b for storing hot water and the heat exchanger 60. The heat exchanger 60 exchanges heat between the combustion exhaust gas discharged from the fuel cell 50 and the hot water. The circulation path 63 is provided with a circulation pump 64, a radiator 65 provided with a heat radiation fan 65a, and a temperature sensor (not shown). Further, the hot water storage tank 300b is provided with a hot water discharge passage 31 for pouring hot water in the hot water storage tank 300b, and a water supply passage 32 for supplying water to the hot water storage tank 300b according to the hot water discharge.

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 water tank 80 is for recovering the condensed water generated from the combustion exhaust gas discharged from the fuel cell 50, and in the present embodiment, the condensed water is recovered from the combustion exhaust gas after heat recovery by the heat exchanger 60. It is supposed to Further, in the present embodiment, the condensed water supplied to the reforming water tank 80 is purified by the water purifier 70. Specifically, the condensed water recovery passage from the flue gas flowing through the exhaust gas discharge passage 62 The condensed water is recovered to the water purifier 70 via 71, and the condensed water purified by the water purifier 70 is recovered to the reforming water tank 80 via the condensed water recovery path 81. The condensed water stored in the reforming water tank 80 (and the water supplied from the water supply unit 90) can be supplied to the reformer 52 through the water supply passage 82 by the operation of the pump 83. There is. Further, the reforming water tank 80 is provided with a water level detector 84 so that the water level in the reforming water tank 80 can be detected.

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 water tank 80 from the water supply unit 90 independently of the condensed water. Specifically, the water supply unit 90 is configured to supply tap water, and as the water injection operation, the operation control unit opens the valve 92 according to the water injection command to supply makeup water from the water supply unit 90. Water is supplied via the passage 91. Then, the water injection amount from the start of water injection operation is measured by the flow meter 93, and water injection is performed until the water injection amount reaches a predetermined target water injection amount. Further, since tap water is likely to contain more impurities than condensed water, the water supply unit 90 can supply water to the reforming water tank 80 via the water purifier 70 in the water injection operation, and the impurities After the water is removed, the water is supplied to the reforming water tank 80.

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 fuel cell system 30 further includes a power conversion device (not shown) in addition to the power generation unit 300a and the hot water storage tank 300b. The power conversion device is configured such that the DC voltage of the DC power generated by the fuel cell system 30 can be converted to the AC power of the system power of the commercial power system 35 so that the fuel cell system 30 and the commercial power system 35 can be interconnected. Convert to voltage.

(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 management device 20 will be described. The management device 20 includes a management control unit 21 and a storage unit 23. The management control unit 21 accesses the storage unit 13 of the information collection site 10 via the network 40, and an area where the supply of the system power is stopped, a system stop start time when the supply stop of the system power is started, The power failure information including the system restart time at which the supply of the system power is resumed is acquired. Then, the management control unit 21 instructs the operation control unit 33 to perform preparation control of the fuel cell system 30 based on the blackout information.
Further, the management control unit 21 stores the acquired power failure information in the storage unit 23. As an example of the power failure information stored in the storage unit 23, the power failure information illustrated in FIG. 2 stored in the above-described storage unit 13 can be given. Here, it is assumed that the information in the storage unit 23 and the information in the storage unit 13 are the same. However, the management control unit 21 may selectively acquire necessary information from the power failure information in the storage unit 13, and the storage unit 23 may store the selected information.
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 storage unit 23 associates and stores which fuel cell system 30 is deployed for each of a plurality of areas A, B, C,. ing. For example, in the area A, fuel cell systems Aa, Ab, and Ac are provided.

(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 fuel cell system 30 will be described.
The management control unit 21 transmits a command based on the power failure information acquired as described above to the operation control unit 33, and instructs the operation control unit 33 to control the fuel cell system 30 for a stand-alone operation.
Here, in the system shutdown period which is a period between the system shutdown start time and the system restart time, the fuel cell system 30 needs to be in a self-sustaining state in a state of being disconnected from the system power supply. Therefore, at least at the system shutdown start time, the fuel cell system 30 needs to be operated independently. A stand-alone operation preparation control is performed for this stand-alone operation. Therefore, the self-sustaining operation preparation control is control for making the fuel cell system 30 prepare for the self-sustaining operation before the fuel cell system 30 performs the self-sustaining operation. The self-sustaining operation preparation control is preferably performed before the start of the self-sustaining operation, and preferably ends at a system stop start time at which the self-sustaining operation is started. However, the self-sustaining operation preparation control may be performed before the start of the self-sustaining operation, and may be continuously performed even after the system stop start time at which the self-sustaining operation is started.

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 fuel cell system 30 based on the command from the storage unit of the operation control unit 33 and performs the extracted process.
In the following description of the stand-alone operation preparation control, the power failure information stored in the storage unit 23 is shown in FIG.

(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 management control unit 21 acquires power failure information from the information collection site 10 via the network 40 (FIG. 2). For example, in the area A, the management control unit 21 acquires power failure information that 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.
Next, the management control unit 21 extracts the fuel cell system 30 deployed in the area where the power failure is implemented from FIG. For example, when the management control unit 21 acquires the power failure information of the area A in FIG. 2, the management control unit 21 extracts the fuel cell systems Aa, Ab, Ac,... Deployed in the area A from FIG. Then, the management control unit 21 transmits the power failure information to the operation control unit 33 of the extracted fuel cell system 30 (Aa, Ab, Ac). The power failure information also corresponds to a command for instructing the operation control unit 33 to execute the stand-alone operation preparation control.
The management control unit 21 performs the above-described processing sequentially or in parallel for areas where a power failure is planned, and causes the fuel cell system 30 in each area to perform self-sustaining operation preparation control.

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 microcomputer meter 46 to accurately detect the gas leak based on the power failure information.
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 water storage tank 300b based on the power failure information.
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 operation preparation control 30 independent driving can be promoted. Then, when the system shutdown period has elapsed, the operation control unit 33 cancels the stand-alone operation preparation control and controls the fuel cell system 30 in the normal operation. For example, the operation control unit 33 controls the fuel cell system 30 based on the learning operation when the system restart time has elapsed.

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 fuel cell system 30 to execute the stand-alone operation at least at the system stop start time. That is, the operation control unit 33 controls the fuel cell system 30 to perform the self-sustaining operation at the system shutdown start time or before the system shutdown start time. For example, when starting the autonomous operation of the fuel cell system 30, the operation control unit 33 disconnects the fuel cell system 30 from the commercial power system 35 at the system shutdown start time or before the system shutdown start time. Also, for example, the operation control unit 33 may be a pump for supplying the raw fuel to the fuel cell 50, an air blower for supplying air to the fuel cell 50, and a pump 83 for supplying reforming water to the reformer 52. Control such as securing the power of devices necessary for the fuel cell system 30 to operate in a self-supporting manner, etc. from other than the system power supply is performed.

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 microcomputer meter 46. The fuel supply stop period is stored, for example, in a storage unit in the microcomputer meter 46 or the like. In addition, the operation control unit 33 determines, from the power failure information, a system stop period in which the supply of the system power is stopped. Then, the operation control unit 33 determines whether the fuel supply stop period and the system stop period overlap. If the fuel supply stop period and the system stop period overlap (Yes in step S11), the operation control unit 33 advances the process to step S12. On the other hand, if not (No in step S11), the operation control unit 33 ends the process.
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 fuel cell 50 is stopped to stop the fuel supply to the fuel cell 50 in order to detect the leak of the fuel by the microcomputer meter 46, the fuel cell 50 can not generate power. Therefore, the fuel supply stop period is changed to a period other than the system stop period, and the fuel supply is continued in the system stop period. Thus, the fuel cell system 30 can perform power generation in a self-sustained 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.

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 fuel cell system 30 is operated in a self-sustaining manner at least at the system stop start time between the end of the fuel supply stop period and the system stop start time. It is preferable to take into consideration the return time to return to the ready state. That is, it is preferable that at least the aforementioned return time be included in the period between the end of the fuel supply stop period and the system stop start time.

(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 water tank 80, and is, for example, the time required to fill the reforming water tank 80 with water. The X time is defined by, for example, the average time required to fill the reforming water tank 80, and is defined as, for example, 4 hours.
In addition, for example, the operation control unit 33 detects the water level of the reforming water tank 80 from the water level detector 84 of the reforming water tank 80 at the current time, and the time required for the reforming water tank 80 to be full The calculated time may be defined as X time.

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 o'clock 2017 2017, and the X time is 4 hours. In this case, since the current time (20 o'clock of 2017.1.31) is four hours before the system stop start time (0 o'clock of 2017.2.1), the operation control unit 33 takes X hours ( Determined to be within 4 hours). In this case, reformed water is stored over 4 hours from the current time by performing the processes of steps S22 and S23 described later, and the system stop start when 4 hours (= X time) has elapsed from the current time At the time, the reforming water tank 80 becomes full of reforming water.

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 water tank 80 in 3 hours from the current time, and 3 hours (<X time) are from the current time. At the elapsed system shutdown start time, although the reforming water tank 80 is not full, reforming water stored in 3 hours is stored in the reforming water tank 80. Thereafter, the process of storing the reforming water may be continued even after the system shutdown start time has elapsed.

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 water tank 80 is at or above the reforming water threshold. The reformed water threshold indicates the amount of reformed water that allows the fuel cell system 30 to operate in a self-sustaining manner when the fuel cell system 30 is in a state of being disconnected from the system power supply due to a power failure. For example, the reforming water threshold can be set to about 80% of the capacity (full water) of the reforming water tank 80, and can also be set to 100%.
If the reforming water tank 80 is not at or above the reforming water threshold (No in step S22), the operation control unit 33 advances the process to step S23. On the other hand, if it is equal to or higher than the reforming water threshold (Yes in step S22), the operation control unit 33 ends the process.

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 fuel cell system 30 to increase the amount of reforming water. For example, the operation control unit 33 controls the reforming water tank 80 storing the reforming water to be in a state close to full or full. Thus, in order to increase the amount of reforming water, for example, the operation control unit 33 performs control to fix the generated power of the fuel cell system 30 at a low output lower than the rated output, and S / C (Steam Carbon ratio). At least one control of the control to lower than the initial value and the control of discharging the hot water from the hot water storage tank 300b of the fuel cell system 30 is performed.

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 fuel cell system 30 low by controlling the generated power of the fuel cell system 30 to a low output lower than the rated output. For example, while the rated output is 700 W, it is fixed at a low output of 200 W. For example, the operation control unit 33 controls the amount of raw fuel supplied to the fuel cell 50 via the raw fuel passage 51, controls the amount of air supplied to the fuel cell 50 via the air passage 54, etc. Output suppression is performed. By such control, the temperature of the fuel cell system 30 is lowered, and the condensation of the combustion exhaust gas emitted from the fuel cell 50 is promoted.

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 fuel cell system 30 to a low output that is lower than the rated output by lowering the S / C to an initial value. For example, the operation control unit 33 reduces the S / C initial value to 2.2 while the initial value is 2.6. For example, the operation control unit 33 adjusts the amount of raw fuel supplied to the fuel cell 50 via the raw fuel passage 51, and the reformed water supplied from the reformed water tank 80 by the control of the pump 83. Adjust the amount of By such control, the temperature of the fuel cell system 30 is lowered, and the condensation of the combustion exhaust gas emitted from the fuel cell 50 is promoted.

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 water storage tank 300b discharges water, and lowers the temperature of the hot and cold water in the hot water storage tank 300b. For example, the operation control unit 33 controls the hot water in the hot water storage tank 300b to be discharged from the hot water discharge path 31, and controls so as to supply water from the water supply path 32 to the hot water storage tank 300b according to the hot water discharge. Thereby, the temperature of the hot water supplied to the heat exchanger 60 is lowered, and the heat exchanger 60 promotes the condensation of the water in the flue gas.

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 fuel cell system 30 can perform power generation by self-sustaining operation using the increased reforming water. Further, by increasing the reforming water in advance, the self-sustaining operation of the fuel cell system 30 can be performed longer than in the case where the reforming water is not increased.
Since it takes time to condense the combustion exhaust gas discharged from the fuel cell 50 and increase the amount of reforming water, it is preferable to perform the reforming water increasing process at an early stage of the self-standing operation preparation control.

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 water tank 80 with reforming water α hours before the system stop start time.

(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 water storage tank 300b. Furthermore, even after the hot water of the hot water storage tank 300b is discharged, the hot water is stored again in the hot water storage tank 300b by the driving of the fuel cell system 30. Therefore, it is preferable that the time required to drain the hot water of the hot water storage tank 300b as Y time is defined as the system stop start time, to the extent that the self sustaining operation of the fuel cell system 30 is not disturbed. Therefore, here, as an example, Y time is a time shorter than X time, and is defined as a short time before the system stop start time. For example, Y time is defined as 1 hour.

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 water storage tank 300b.

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 water storage tank 300b for 45 minutes until the system stop start time. In this case, although hot water is not completely discharged from the hot water storage tank 300b at the system stop start time, a certain amount of hot water can be discharged from the hot water storage tank 300b. After that, the hot water discharge may be continued even after the system stop start time has passed.

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 hot water tank 300b to drain hot water and the temperature of the hot water in the hot water tank 300b is lowered. For example, the operation control unit 33 controls the hot water in the hot water storage tank 300b to be discharged from the hot water discharge path 31, and controls so as to supply water from the water supply path 32 to the hot water storage tank 300b according to the hot water discharge.

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 water storage tank 300b is lowered by discharging the hot water in the hot water storage tank 300b. Thereby, heat exchange by the heat exchanger 60 between the fluid whose temperature is reduced from the hot water storage tank 300b 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 300b as hot water. Become. By promoting heat exchange between the heat exchanger 60 and the fluid whose temperature of the hot water storage tank 300b is lowered as described above, the operation of the fuel cell system 30 becomes smooth, and the self-sustaining operation can be promoted. In addition, since the temperature of the fluid in the hot water storage tank 300b is lowered, the condensation of the water in the combustion exhaust gas emitted from the fuel cell 50 can also be promoted, and the reforming water used for the independent operation can be recovered from the combustion exhaust gas. Also by this, the self-sustaining operation of the fuel cell system 30 can be promoted.
Since hot and cold water is stored in the hot water storage tank 300b while the fuel cell 50 is operated even if hot and cold water is discharged from the hot water storage tank 300b, it is preferable to perform the hot water treatment immediately before the system shutdown period.

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 hot water tank 300b) with respect to the system stop start time. However, in step S31, it may be determined whether the current time is Y + β time before the system stop start time, and the process of step S32 may be performed. The β time is, for example, a time shorter than Y time, such as 10 minutes. Thus, by determining whether the current time is within Y + β time before the system stop start time, the process of step S32 described later is performed when the current time becomes Y + β time before the system stop start time. . Thereby, it is the time when Y time has passed from the present time, and hot water can be discharged from the hot water storage tank 300b β time before the system stop start time.

(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 management device 20 or the operation control unit 33 learns the operating condition of the fuel cell 50, and can control the fuel cell system 30 according to a learning operation for controlling the generated power generated by the fuel cell 50 based on this learning. It shall be. Then, in this learning operation, there may be a case where output suppression control is performed in which the generated power in the fuel cell 50 is suppressed because the power demand is small.
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 fuel cell system 30 to cancel the output suppression of the power generated by the fuel cell 50 based on the learning operation. Here, as an example, the Z time is a time shorter than the Y time, and is defined as a short time before the system stop start time. For example, Z time is defined as 0.5 hours.

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 fuel cell system 30 is controlled by the learning operation. Here, the learning operation refers to, for example, control for learning the situation of household load every hour of the day and operating the fuel cell system 30 according to the learned household load. Therefore, as a result of learning of the home load, the fuel cell system 30 is controlled such that the power generation output thereof is suppressed in the time when the load on the fuel cell 50 is small.
At present, when the operation control unit 33 determines that the fuel cell system 30 is being operated by the learning operation (Yes in step S42), the operation control unit 33 advances the process to step S43. On the other hand, if not (No in step S42), the operation control unit 33 ends the process.

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 fuel cell system 30 is suppressed by the fuel cell system 30 by the learning operation.
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 fuel cell 50 via the raw fuel passage 51, control of the amount of air supplied to the fuel cell 50 via the air passage 54, etc. Is done. Moreover, suppression of generated electric power is performed by lowering S / C from an initial value. In this case, for example, the amount of raw fuel supplied to the fuel cell 50 via the raw fuel passage 51 is adjusted, and the amount of reformed water supplied from the reformed water tank 80 is controlled by the control of the pump 83. Adjusted etc.
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 fuel cell system 30 can operate, for example, the generated power at the rated output.
In a state where the fuel cell system 30 is disconnected from the system power supply, if the power generated by the fuel cell 50 is suppressed, there is a possibility that the power demand can not be met. Therefore, the operation control unit 33 cancels the output suppression control for suppressing the generated power in the stand-alone operation preparation control. Thereby, the fuel cell 50 can perform self-sustaining power generation corresponding to the power demand.
The output suppression cancellation process is preferably performed immediately before the system shutdown period since it is preferable to operate the fuel cell system 30 efficiently by the learning operation until the system shutdown period.

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 fuel cell 50 based on the learning operation) relative to the grid stop start time. It is determined whether there is any. However, in step S41, it may be determined whether the current time is Z + γ time before the system stop start time, and the processes of steps S42 to S44 may be performed. The γ time is, for example, a time shorter than Z time, such as 10 minutes. As described above, by determining whether the current time is within Z + γ time before the system stop start time, when the current time becomes Z + γ time before the system stop start time, the processing of steps S42 to S44 described later is performed. To be done. As a result, at the time when the Z time has elapsed from the current time, the control for suppressing the generated power is canceled γ time before the grid stop start time.

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 cell control system 100, the management device 20 and the fuel cell system 30 are connected via the network 40. The management device 20 acquires power failure information including the system stop start time and the system restart time via the network 40 for the supply stop of the system power. Then, the operation control unit 33 controls the fuel cell system 30 to execute the stand-alone operation at the system stop start time, and performs the above-mentioned stand-alone operation preparation control before the execution of the stand-alone operation. Therefore, control of execution of the self-sustaining operation and self-sustaining operation preparation control can be executed using the power failure information acquired from the outside of the fuel cell system 30 via the network 40.

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 fuel cell system 30 executes the stand-alone 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 30 independent driving can be promoted.

[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 water storage tank 300b is discharged in step S32. In this waste water treatment, it may be determined whether or not the amount of hot water with high temperature of the hot water storage tank 300 b is equal to or more than the hot water storage threshold value, and the hot water may be discharged from the hot water storage tank 300 b.
For example, between step S31 and step S32, the operation control unit 33 determines whether the hot water in the hot water storage tank 300b is higher than or equal to the hot water storage threshold.

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 water storage tank 300b in a full water state, the self-sustaining operation by the fuel cell system 30 is hindered when the fuel cell system 30 is disconnected from the system power supply due to a power failure. This is because hot water of high temperature is supplied from the hot water storage tank 300b to the heat exchanger 60 through the circulation path 63, thereby promoting condensation of the water in the combustion exhaust gas in the heat exchanger 60 and recovering the reforming water It is difficult to do. Therefore, the fuel cell system 30 burns the fuel to recover the reforming water from the combustion exhaust gas and recovers the heat and stores it in the hot water storage tank 300b, thereby inhibiting the self-sustaining operation.

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 fuel cell system 30 is inhibited is set. That is, if hot water having a value (the hot water storage threshold value) or more is stored in the hot water storage tank 300b, the self-sustaining operation of the fuel cell system 30 may be inhibited. As the hot water storage threshold value, for example, the volume of hot water having a high temperature can be set to about 80% or 100% of the capacity of the hot water storage tank 300b. Note that, for example, temperature sensors are provided at a plurality of locations of the hot water storage tank 300b, and the operation control unit 33 has a high temperature stored in the hot water storage tank 300b based on the position of the temperature sensor and the detected temperature. The amount of hot water storage can be measured.
If the hot water of the hot water storage tank 300b is higher than or equal to the hot water storage threshold, the operation control unit 33 proceeds to step S32 in FIG. If not, the operation control unit 33 does not perform the drainage process and ends the process.

(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 fuel cell 50 is further controlled to suppress the output in step S43 ( In step S43, the output suppression is canceled. However, when the learning operation is being performed (Yes in step S42), the control of the fuel cell system 30 by the learning operation may be canceled. In this case, the processes of steps S43 and S44 are omitted.

(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 management control unit 21 instructs the operation control unit 33 to prepare the fuel cell system 30 for stand-alone operation. That is, the operation control unit 33 acquires the power failure information from the management control unit 21, extracts the processing for controlling the fuel cell system 30 in a stand-alone operation by using the power failure information as a command, and extracts the processing I do. However, the management control unit 21 may give the operation control unit 33 a command including specific stand-alone operation preparation control.

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 management control unit 21 determines whether the fuel supply stop period and the grid stop period overlap, and if the fuel supply stop period overlaps, the system stops the fuel supply stop period. It instructs the operation control unit 33 to change to a period other than the period.

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 management control unit 21 instructs the operation control unit 33 to increase the reforming water. For example, as a specific control to increase the reforming water, the management control unit 21 fixes the generated power of the fuel cell system 30 to a low output lower than the rated output and S / C (Steam Carbon ratio). The operation control unit 33 is specifically instructed to perform at least one control of the control to lower than the initial value and the control of discharging the hot water from the hot water storage tank 300b of the fuel cell system 30.

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 management control unit 21 instructs the operation control unit 33 to discharge the water from the hot water storage tank 300 b.
Also, for example, in the “output suppression cancellation process” of the above-described embodiment, the management control unit 21 instructs the operation control unit 33 to cancel the output suppression in the learning operation.

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 cell control system 300a: power generation unit 300b: hot water storage tank

Claims (8)

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、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、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、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、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、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.
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、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、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:
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、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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