JP2021157862A - Fuel cell facility - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池装置及び重要電力負荷装置及び一般電力負荷装置を有する燃料電池システムが複数接続されている電力線が電力系統に接続されている燃料電池設備に関する。 The present invention relates to a fuel cell facility in which a power line to which a plurality of fuel cell systems having a fuel cell device, an important power load device, and a general power load device are connected is connected to a power system.
住居や事業所などの施設に発電装置が設置されている場合、電力系統で停電が発生しても、施設内ではその発電装置を自立運転して電力の供給を受けることができる場合がある。尚、発電装置としての燃料電池装置の場合、燃料となるガス及び酸素を燃料電池セルに送り込むことや、冷却水を循環させることなどが必要になり、そのためのポンプやブロアなどの補機を動作させる必要がある。燃料電池装置が電力系統に接続されている場合、発電停止中の燃料電池装置では、補機の動作に必要な電力、即ち、燃料電池装置の発電運転の開始に必要な電力を電力系統から調達して、発電運転を行うことができる。
但し、電力系統で停電が発生した場合、燃料電池装置の発電運転の開始に必要な電力を電力系統から調達できなくなるという問題がある。
When a power generation device is installed in a facility such as a house or a business establishment, even if a power failure occurs in the power system, the power generation device may be able to operate independently in the facility to receive power supply. In the case of a fuel cell device as a power generation device, it is necessary to send fuel gas and oxygen to the fuel cell, circulate cooling water, etc., and operate auxiliary equipment such as pumps and blowers for that purpose. I need to let you. When the fuel cell device is connected to the power system, the fuel cell device whose power generation is stopped procures the power required for the operation of the auxiliary equipment, that is, the power required for starting the power generation operation of the fuel cell device from the power system. Then, the power generation operation can be performed.
However, if a power failure occurs in the power system, there is a problem that the power required to start the power generation operation of the fuel cell device cannot be procured from the power system.
特許文献1(国際公開第2017/154802号)には、電力系統の停電時に、燃料電池装置の補機に電力を供給するための補助電力供給部(交流発電機、バッテリなど)を備えるシステムが記載されている。このような補助電力供給部を備えることで、電力系統で停電が発生している間であっても、燃料電池装置の運転を開始して、燃料電池装置が設けられている施設内の電力負荷装置に電力を供給できる。 Patent Document 1 (International Publication No. 2017/154802) includes a system provided with an auxiliary power supply unit (alternator, battery, etc.) for supplying power to auxiliary machines of a fuel cell device in the event of a power failure of the power system. Have been described. By providing such an auxiliary power supply unit, the operation of the fuel cell device can be started even while a power failure occurs in the power system, and the power load in the facility where the fuel cell device is provided is provided. Can power the device.
特許文献2(特開2007−128785号公報)には、燃料電池装置及び電力負荷装置を有する住戸(燃料電池システム)が複数接続されている電力線が電力系統に接続されている燃料電池設備が記載されている。この燃料電池設備において、発電停止中の燃料電池装置を有する住戸では、他の住戸の燃料電池装置から電力の供給を受けることができる。 Patent Document 2 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-128785) describes a fuel cell facility in which a power line to which a plurality of dwelling units (fuel cell systems) having a fuel cell device and a power load device are connected is connected to a power system. Has been done. In this fuel cell facility, a dwelling unit having a fuel cell device whose power generation is stopped can receive power from a fuel cell device of another dwelling unit.
特許文献1に記載のシステムでは、交流発電機やバッテリなどの補助電力供給部が必要になるため、システムのコストが上昇するという問題がある。 The system described in Patent Document 1 requires an auxiliary power supply unit such as an alternator and a battery, which causes a problem that the cost of the system increases.
特許文献2には、発電停止中の燃料電池装置を有する住戸に対して電力線を介して他の燃料電池装置から電力が供給されることは記載されている。しかし、特許文献2には、各住戸を連結する電力線網を電力系統から分離するような遮断機能や、各住戸を連結する電力線網を所望の位置で分離するような遮断機能に関して記載されていない。
そのため、電力系統の停電時に、各住戸を連結する電力線網を介して、発電運転中の燃料電池装置から、発電停止中の燃料電池装置を有する住戸に対して電力供給が行われるか否かは不明であり、電力系統の停電時に、発電停止中の燃料電池装置を、発電運転中の燃料電池装置から供給される電力を用いて運転開始できるかどうかは不明である。更に、電力が供給される領域を、各住戸を連結する電力線網を所望の位置で分離するなどの手法により選択的に切り替えることができるのかが不明である。例えば、特定の住戸に対して、或いは、特定の住戸の中の特定の電力消費装置に対して選択的に電力を供給するといった制御を行うことができるのかが不明である。
Therefore, in the event of a power failure in the power system, whether or not power is supplied from the fuel cell device during power generation operation to the dwelling unit having the fuel cell device with power generation stopped via the power line network connecting each dwelling unit. It is unknown, and it is unclear whether the fuel cell device whose power generation is stopped can be started by using the electric power supplied from the fuel cell device during the power generation operation in the event of a power failure of the power system. Further, it is unclear whether the area to which power is supplied can be selectively switched by a method such as separating the power line network connecting each dwelling unit at a desired position. For example, it is unclear whether control such as selectively supplying power to a specific dwelling unit or to a specific power consuming device in a specific dwelling unit can be performed.
また、特許文献2の燃料電池設備において、電力系統の停電時に、発電運転中の燃料電池装置から発電停止中の燃料電池装置を有する住戸に対して電力供給が行われるとしても、発電運転中の燃料電池装置の台数が少ない場合、即ち、発電運転中の燃料電池装置から供給される合計電力が少ない場合、発電停止中の燃料電池装置を有する住戸の全てに対して必要な電力を供給できない可能性がある。
Further, in the fuel cell facility of
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、発電停止中の燃料電池装置を有する燃料電池システムで必要とされる電力を供給できる燃料電池設備を提供する点にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a fuel cell facility capable of supplying the power required for a fuel cell system having a fuel cell device in which power generation is stopped. ..
上記目的を達成するための本発明に係る燃料電池設備の特徴構成は、燃料電池装置及び電力負荷装置を有する燃料電池システムが複数接続されている電力線が、遮断器を有する受電設備を介して電力系統に接続されている燃料電池設備であって、
前記電力線には共用電力負荷装置が接続され、
前記電力線が前記電力系統に接続されている連系運転中、複数の前記燃料電池システムにおいて、発電運転中の前記燃料電池装置の最大発電電力の合計が、発電停止中の前記燃料電池装置の発電運転の開始に必要な電力の合計と、複数の前記燃料電池システムにおける前記電力負荷装置の最大負荷電力の合計と、前記共用電力負荷装置の最大負荷電力と、の和以上となるように、発電運転する前記燃料電池装置を決定し、
前記電力系統で異常が発生した場合、前記受電設備の前記遮断器によって前記電力線が前記電力系統から解列され、且つ、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記電力負荷装置への電力供給が行われ、且つ、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムの少なくとも一つから前記電力線への電力の供給が行われ、且つ、発電停止中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記電力線から供給される電力を消費して前記燃料電池装置が発電運転を開始し、且つ、発電停止中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記電力線から供給される電力を消費して前記電力負荷装置が動作でき、且つ、前記共用電力負荷装置は前記電力線から供給される電力を消費して動作できるように構成される点にある。
ここで、前記電力負荷装置が、重要電力負荷装置と一般電力負荷装置とを含み、前記燃料電池システムでは、前記電力系統で異常が発生した後、発電運転を行っている前記燃料電池装置から自立出力線を介して前記重要電力負荷装置への電力供給が行われるように構成してもよい。
The characteristic configuration of the fuel cell equipment according to the present invention for achieving the above object is that a power line to which a plurality of fuel cell systems having a fuel cell device and a power load device are connected is powered via a power receiving facility having a breaker. Fuel cell equipment connected to the grid
A shared power load device is connected to the power line,
In the plurality of fuel cell systems during the interconnection operation in which the power line is connected to the power system, the total of the maximum generated power of the fuel cell device during the power generation operation is the power generation of the fuel cell device whose power generation is stopped. Power generation is equal to or greater than the sum of the total power required to start operation, the total maximum load power of the power load device in the plurality of fuel cell systems, and the maximum load power of the shared power load device. Determine the fuel cell device to operate
When an abnormality occurs in the power system, the power line is disconnected from the power system by the circuit breaker of the power receiving facility, and the power load device is used in the fuel cell system having the fuel cell device during power generation operation. Power is supplied to the power line from at least one of the fuel cell systems having the fuel cell device during power generation operation, and power is supplied to the power line, and the power generation is stopped. In the fuel cell system having the above, the fuel cell device starts the power generation operation by consuming the power supplied from the power line, and in the fuel cell system having the fuel cell device in which the power generation is stopped, the power is supplied from the power line. The point is that the power load device can operate by consuming the electric power to be generated, and the shared power load device can operate by consuming the electric power supplied from the power line.
Here, the power load device includes an important power load device and a general power load device, and the fuel cell system becomes independent from the fuel cell device that is performing power generation operation after an abnormality occurs in the power system. It may be configured so that power is supplied to the critical power load device via an output line.
上記特徴構成によれば、電力線が電力系統に接続されている連系運転中に発電運転する燃料電池装置の台数は、その発電運転する燃料電池装置の最大発電電力の合計が、発電停止中の燃料電池装置の発電運転の開始に必要な電力の合計と、複数の燃料電池システムにおける電力負荷装置の最大負荷電力の合計と、共用電力負荷装置の最大負荷電力と、の和以上となるように決定される。そして、電力線が電力系統から解列されて、電力線に電力系統からの電力が供給されなくなった場合には、発電運転中の燃料電池装置を有する燃料電池システムでは電力負荷装置への電力供給が行われ、且つ、発電運転中の燃料電池装置を有する燃料電池システムの少なくとも一つから電力線への電力の供給が行われ、且つ、発電停止中の燃料電池装置を有する燃料電池システムでは電力線から供給される電力を消費して燃料電池装置が発電運転を開始でき、且つ、発電停止中の燃料電池装置を有する燃料電池システムでは電力線から供給される電力を消費して電力負荷装置が動作でき、且つ、共用電力負荷装置は電力線から供給される電力を消費して動作できる。
従って、発電停止中の燃料電池装置を有する燃料電池システムで必要とされる電力を供給できる燃料電池設備を提供できる。
According to the above characteristic configuration, the total number of fuel cell devices that generate power during interconnection operation in which the power line is connected to the power system is the total of the maximum generated power of the fuel cell devices that perform power generation operation, and the power generation is stopped. It should be equal to or greater than the sum of the total power required to start the power generation operation of the fuel cell device, the total maximum load power of the power load device in multiple fuel cell systems, and the maximum load power of the shared power load device. It is determined. Then, when the power line is disconnected from the power system and power from the power system is no longer supplied to the power line, power is supplied to the power load device in the fuel cell system having the fuel cell device during power generation operation. In addition, power is supplied to the power line from at least one of the fuel cell systems having the fuel cell device during the power generation operation, and is supplied from the power line in the fuel cell system having the fuel cell device during the power generation stop. In a fuel cell system having a fuel cell device in which power generation is stopped, the fuel cell device can start power generation operation by consuming the electric power, and the power load device can operate by consuming the electric power supplied from the power line. The shared power load device can operate by consuming the power supplied from the power line.
Therefore, it is possible to provide a fuel cell facility capable of supplying the power required for a fuel cell system having a fuel cell device in which power generation is stopped.
本発明に係る燃料電池設備の別の特徴構成は、燃料電池装置及び電力負荷装置を有する燃料電池システムが複数接続されている電力線が、遮断器を有する受電設備を介して電力系統に接続されている燃料電池設備であって、
前記電力線には共用電力負荷装置が接続され、
前記電力負荷装置は、重要電力負荷装置と一般電力負荷装置とを含み、
前記電力線が前記電力系統に接続されている連系運転中、複数の前記燃料電池システムにおいて、発電運転中の前記燃料電池装置の最大発電電力の合計が、発電停止中の前記燃料電池装置の発電運転の開始に必要な電力の合計と、複数の前記燃料電池システムにおける前記重要電力負荷装置の最大負荷電力の合計と、前記共用電力負荷装置の最大負荷電力と、の和以上となるように、発電運転する前記燃料電池装置を決定し、
前記電力系統で異常が発生した場合、前記受電設備の前記遮断器によって前記電力線が前記電力系統から解列され、且つ、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記重要電力負荷装置への電力供給が行われ、且つ、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムの少なくとも一つから前記電力線への電力の供給が行われ、且つ、発電停止中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記電力線から供給される電力を消費して前記燃料電池装置が発電運転を開始し、且つ、発電停止中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記電力線から供給される電力を消費して前記重要電力負荷装置が動作でき、且つ、前記共用電力負荷装置は前記電力線から供給される電力を消費して動作できるように構成される点にある。
ここで、前記燃料電池システムでは、前記電力系統で異常が発生した後、発電運転を行っている前記燃料電池装置から自立出力線を介して前記重要電力負荷装置への電力供給が行われるように構成してもよい。
Another characteristic configuration of the fuel cell equipment according to the present invention is that a power line to which a plurality of fuel cell systems having a fuel cell device and a power load device are connected is connected to a power system via a power receiving facility having a breaker. Fuel cell equipment
A shared power load device is connected to the power line,
The power load device includes an important power load device and a general power load device.
In the plurality of fuel cell systems during the interconnection operation in which the power line is connected to the power system, the total of the maximum generated power of the fuel cell device during the power generation operation is the power generation of the fuel cell device whose power generation is stopped. The sum of the total power required to start the operation, the total maximum load power of the critical power load device in the plurality of fuel cell systems, and the maximum load power of the shared power load device, or more. Determine the fuel cell device to be operated for power generation,
When an abnormality occurs in the power system, the power line is disconnected from the power system by the circuit breaker of the power receiving facility, and the important power load in the fuel cell system having the fuel cell device during power generation operation. The fuel cell in which power is supplied to the device and power is supplied to the power line from at least one of the fuel cell systems having the fuel cell device during power generation operation, and power generation is stopped. In the fuel cell system having the apparatus, the fuel cell apparatus starts the power generation operation by consuming the electric power supplied from the electric power line, and in the fuel cell system having the fuel cell apparatus in which the power generation is stopped, from the electric power line. The important power load device can be operated by consuming the supplied electric power, and the shared power load device is configured to be able to operate by consuming the electric power supplied from the power line.
Here, in the fuel cell system, after an abnormality occurs in the power system, power is supplied from the fuel cell device performing power generation operation to the critical power load device via an independent output line. It may be configured.
上記特徴構成によれば、電力線が電力系統に接続されている連系運転中に発電運転する燃料電池装置の台数は、その発電運転する燃料電池装置の最大発電電力の合計が、発電停止中の燃料電池装置の発電運転の開始に必要な電力の合計と、複数の燃料電池システムにおける重要電力負荷装置の最大負荷電力の合計と、共用電力負荷装置の最大負荷電力と、の和以上となるように決定される。そして、電力線が電力系統から解列されて、電力線に電力系統からの電力が供給されなくなった場合には、発電運転中の燃料電池装置を有する燃料電池システムでは重要電力負荷装置への電力供給が行われ、且つ、発電運転中の燃料電池装置を有する燃料電池システムの少なくとも一つから電力線への電力の供給が行われ、且つ、発電停止中の燃料電池装置を有する燃料電池システムでは電力線から供給される電力を消費して燃料電池装置が発電運転を開始でき、且つ、発電停止中の燃料電池装置を有する燃料電池システムでは電力線から供給される電力を消費して重要電力負荷装置が動作でき、且つ、共用電力負荷装置は電力線から供給される電力を消費して動作できる。
従って、発電停止中の燃料電池装置を有する燃料電池システムで必要とされる電力を供給できる燃料電池設備を提供できる。
According to the above characteristic configuration, the total number of fuel cell devices that generate power during interconnection operation in which the power line is connected to the power system is the total of the maximum generated power of the fuel cell devices that perform power generation operation, and the power generation is stopped. It should be equal to or greater than the sum of the total power required to start the power generation operation of the fuel cell device, the total maximum load power of the critical power load device in multiple fuel cell systems, and the maximum load power of the shared power load device. Will be decided. Then, when the power line is disconnected from the power system and the power from the power system is no longer supplied to the power line, the power supply to the important power load device is supplied in the fuel cell system having the fuel cell device during the power generation operation. Power is supplied to the power line from at least one of the fuel cell systems having the fuel cell device during the power generation operation, and is supplied from the power line in the fuel cell system having the fuel cell device during the power generation stop. In a fuel cell system having a fuel cell device in which power generation is stopped, the fuel cell device can start power generation operation by consuming the generated power, and the important power load device can operate by consuming the power supplied from the power line. Moreover, the shared power load device can operate by consuming the power supplied from the power line.
Therefore, it is possible to provide a fuel cell facility capable of supplying the power required for a fuel cell system having a fuel cell device in which power generation is stopped.
本発明に係る燃料電池設備の別の特徴構成は、燃料電池装置及び電力負荷装置を有する燃料電池システムが複数接続されている電力線が、遮断器を有する受電設備を介して電力系統に接続されている燃料電池設備であって、
前記電力負荷装置は、重要電力負荷装置と一般電力負荷装置とを含み、
前記電力線が前記電力系統に接続されている連系運転中、複数の前記燃料電池システムにおいて、発電運転中の前記燃料電池装置の最大発電電力の合計が、発電停止中の前記燃料電池装置の発電運転の開始に必要な電力の合計と、複数の前記燃料電池システムにおける前記重要電力負荷装置の最大負荷電力の合計と、の和以上となるように、発電運転する前記燃料電池装置を決定し、
前記電力系統で異常が発生した場合、前記受電設備の前記遮断器によって前記電力線が前記電力系統から解列され、且つ、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記重要電力負荷装置への電力供給が行われ、且つ、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムの少なくとも一つから前記電力線への電力の供給が行われ、発電停止中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記電力線から供給される電力を消費して前記燃料電池装置が発電運転を開始し、且つ、発電停止中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記電力線から供給される電力を消費して前記重要電力負荷装置が動作できるように構成される点にある。
ここで、前記燃料電池システムでは、前記電力系統で異常が発生した後、発電運転を行っている前記燃料電池装置から自立出力線を介して前記重要電力負荷装置への電力供給が行われるように構成してもよい。
Another characteristic configuration of the fuel cell equipment according to the present invention is that a power line to which a plurality of fuel cell systems having a fuel cell device and a power load device are connected is connected to a power system via a power receiving facility having a breaker. Fuel cell equipment
The power load device includes an important power load device and a general power load device.
In the plurality of fuel cell systems during the interconnection operation in which the power line is connected to the power system, the total of the maximum generated power of the fuel cell device during the power generation operation is the power generation of the fuel cell device whose power generation is stopped. The fuel cell device to be operated for power generation is determined so as to be equal to or greater than the sum of the total power required to start the operation and the total maximum load power of the critical power load devices in the plurality of fuel cell systems.
When an abnormality occurs in the power system, the power line is disconnected from the power system by the breaker of the power receiving facility, and the important power load in the fuel cell system having the fuel cell device during power generation operation. Power is supplied to the device, and power is supplied to the power line from at least one of the fuel cell systems having the fuel cell device during power generation operation, and the fuel cell device whose power generation is stopped is used. In the fuel cell system having the fuel cell system, the fuel cell device consumes the electric power supplied from the power line to start the power generation operation, and in the fuel cell system having the fuel cell device in which the power generation is stopped, the power is supplied from the power line. The point is that it is configured so that the critical power load device can operate by consuming a certain amount of electric power.
Here, in the fuel cell system, after an abnormality occurs in the power system, power is supplied from the fuel cell device performing power generation operation to the critical power load device via an independent output line. It may be configured.
上記特徴構成によれば、電力線が電力系統に接続されている連系運転中に発電運転する燃料電池装置の台数は、その発電運転する燃料電池装置の最大発電電力の合計が、発電停止中の燃料電池装置の発電運転の開始に必要な電力の合計と、複数の燃料電池システムにおける重要電力負荷装置の最大負荷電力の合計と、の和以上となるように決定される。そして、電力線が電力系統から解列されて、電力線に電力系統からの電力が供給されなくなった場合には、発電運転中の燃料電池装置を有する燃料電池システムでは重要電力負荷装置への電力供給が行われ、且つ、発電運転中の燃料電池装置を有する燃料電池システムの少なくとも一つから電力線への電力の供給が行われ、発電停止中の燃料電池装置を有する燃料電池システムでは電力線から供給される電力を消費して燃料電池装置が発電運転を開始でき、且つ、発電停止中の燃料電池装置を有する燃料電池システムでは電力線から供給される電力を消費して重要電力負荷装置が動作できる。
従って、発電停止中の燃料電池装置を有する燃料電池システムで必要とされる電力を供給できる燃料電池設備を提供できる。
According to the above-mentioned characteristic configuration, the total number of fuel cell devices that generate power during the interconnection operation in which the power line is connected to the power system is the total of the maximum generated power of the fuel cell devices that perform the power generation operation, and the power generation is stopped. It is determined to be greater than or equal to the sum of the total power required to start the power generation operation of the fuel cell device and the total maximum load power of the critical power load devices in the plurality of fuel cell systems. Then, when the power line is disconnected from the power system and the power from the power system is no longer supplied to the power line, the power supply to the important power load device is supplied in the fuel cell system having the fuel cell device during the power generation operation. Power is supplied to the power line from at least one of the fuel cell systems having the fuel cell device during the power generation operation, and is supplied from the power line in the fuel cell system having the fuel cell device during the power generation stop. The fuel cell device can start the power generation operation by consuming electric power, and in the fuel cell system having the fuel cell device in which the power generation is stopped, the important power load device can operate by consuming the electric power supplied from the power line.
Therefore, it is possible to provide a fuel cell facility capable of supplying the power required for a fuel cell system having a fuel cell device in which power generation is stopped.
本発明に係る燃料電池設備の別の特徴構成は、燃料電池装置及び電力負荷装置を有する燃料電池システムが複数接続されている電力線が、遮断器を有する受電設備を介して電力系統に接続されている燃料電池設備であって、
前記電力負荷装置は、重要電力負荷装置と一般電力負荷装置とを含み、
前記電力線が前記電力系統に接続されている連系運転中、複数の前記燃料電池システムにおいて、発電運転中の前記燃料電池装置の最大発電電力の合計が、発電停止中の前記燃料電池装置の発電運転の開始に必要な電力の合計と、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムにおける前記重要電力負荷装置の最大負荷電力の合計と、の和以上となるように、発電運転する前記燃料電池装置を決定し、
前記電力系統で異常が発生した場合、前記受電設備の前記遮断器によって前記電力線が前記電力系統から解列され、且つ、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記重要電力負荷装置への電力供給が行われ、且つ、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムの少なくとも一つから前記電力線への電力の供給が行われ、発電停止中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記電力線から供給される電力を消費して前記燃料電池装置が発電運転を開始するように構成される点にある。
ここで、前記燃料電池システムでは、前記電力系統で異常が発生した後、発電運転を行っている前記燃料電池装置から自立出力線を介して前記重要電力負荷装置への電力供給が行われるように構成してもよい。
Another characteristic configuration of the fuel cell equipment according to the present invention is that a power line to which a plurality of fuel cell systems having a fuel cell device and a power load device are connected is connected to a power system via a power receiving facility having a breaker. Fuel cell equipment
The power load device includes an important power load device and a general power load device.
In the plurality of fuel cell systems during the interconnection operation in which the power line is connected to the power system, the total of the maximum generated power of the fuel cell device during the power generation operation is the power generation of the fuel cell device whose power generation is stopped. The power generation operation is performed so as to be equal to or greater than the sum of the total power required to start the operation and the total maximum load power of the critical power load device in the fuel cell system having the fuel cell device during the power generation operation. Determine the fuel cell device,
When an abnormality occurs in the power system, the power line is disconnected from the power system by the breaker of the power receiving facility, and the important power load in the fuel cell system having the fuel cell device during power generation operation. Power is supplied to the device, and power is supplied to the power line from at least one of the fuel cell systems having the fuel cell device during power generation operation, and the fuel cell device whose power generation is stopped is used. The fuel cell system has a point that the fuel cell device is configured to start power generation operation by consuming the electric power supplied from the electric power line.
Here, in the fuel cell system, after an abnormality occurs in the power system, power is supplied from the fuel cell device performing power generation operation to the critical power load device via an independent output line. It may be configured.
上記特徴構成によれば、電力線が電力系統に接続されている連系運転中に発電運転する燃料電池装置の台数は、その発電運転する燃料電池装置の最大発電電力の合計が、発電停止中の燃料電池装置の発電運転の開始に必要な電力の合計と、発電運転中の燃料電池装置を有する燃料電池システムにおける重要電力負荷装置の最大負荷電力の合計と、の和以上となるように決定される。そして、電力線が電力系統から解列されて、電力線に電力系統からの電力が供給されなくなった場合には、発電運転中の燃料電池装置を有する燃料電池システムでは重要電力負荷装置への電力供給が行われ、且つ、発電運転中の燃料電池装置を有する燃料電池システムの少なくとも一つから電力線への電力の供給が行われ、発電停止中の燃料電池装置を有する燃料電池システムでは電力線から供給される電力を消費して燃料電池装置が発電運転を開始できる。
従って、発電停止中の燃料電池装置を有する燃料電池システムで必要とされる電力を供給できる燃料電池設備を提供できる。
According to the above characteristic configuration, the total number of fuel cell devices that generate power during the interconnection operation in which the power line is connected to the power system is the total of the maximum generated power of the fuel cell devices that perform the power generation operation, and the power generation is stopped. It is determined to be equal to or greater than the sum of the total power required to start the power generation operation of the fuel cell device and the total maximum load power of the critical power load device in the fuel cell system having the fuel cell device during the power generation operation. NS. Then, when the power line is disconnected from the power system and the power from the power system is no longer supplied to the power line, the power supply to the important power load device is supplied in the fuel cell system having the fuel cell device during the power generation operation. Power is supplied to the power line from at least one of the fuel cell systems having the fuel cell device during the power generation operation, and is supplied from the power line in the fuel cell system having the fuel cell device during the power generation stop. The fuel cell device can start power generation operation by consuming electric power.
Therefore, it is possible to provide a fuel cell facility capable of supplying the power required for a fuel cell system having a fuel cell device in which power generation is stopped.
本発明に係る燃料電池設備の別の特徴構成は、燃料電池装置及び電力負荷装置を有する燃料電池システムが複数接続されている電力線が、遮断器を有する受電設備を介して電力系統に接続されている燃料電池設備であって、
前記電力負荷装置は、重要電力負荷装置と一般電力負荷装置とを含み、
前記電力線が前記電力系統に接続されている連系運転中、複数の前記燃料電池システムにおいて、発電運転中の前記燃料電池装置の最大発電電力の合計が、発電停止中の前記燃料電池装置のうちの起動順序の優先度が最も高い燃料電池装置の発電運転の開始に必要な電力の合計と、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムにおける前記重要電力負荷装置の最大負荷電力の合計と、の和以上となるように、発電運転する前記燃料電池装置を決定し、
前記電力系統で異常が発生した場合、前記受電設備の前記遮断器によって前記電力線が前記電力系統から解列され、且つ、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記重要電力負荷装置への電力供給が行われ、且つ、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムの少なくとも一つから前記電力線への電力の供給が行われ、且つ、発電停止中の前記燃料電池装置のうち、起動順序の優先度が高い方から順に、当該燃料電池装置を有する前記燃料電池システムに前記電力線から電力の供給が行われて、前記燃料電池装置は発電運転を開始するように構成される点にある。
ここで、前記燃料電池システムでは、前記電力系統で異常が発生した後、発電運転を行っている前記燃料電池装置から自立出力線を介して前記重要電力負荷装置への電力供給が行われるように構成してもよい。
Another characteristic configuration of the fuel cell equipment according to the present invention is that a power line to which a plurality of fuel cell systems having a fuel cell device and a power load device are connected is connected to a power system via a power receiving facility having a breaker. Fuel cell equipment
The power load device includes an important power load device and a general power load device.
In the plurality of fuel cell systems during the interconnection operation in which the power line is connected to the power system, the total of the maximum generated power of the fuel cell device during the power generation operation is among the fuel cell devices whose power generation is stopped. The total power required to start the power generation operation of the fuel cell device having the highest priority in the start-up order and the maximum load power of the critical power load device in the fuel cell system having the fuel cell device during the power generation operation. Determine the fuel cell device to be operated for power generation so that it is equal to or greater than the sum of the total.
When an abnormality occurs in the power system, the power line is disconnected from the power system by the circuit breaker of the power receiving facility, and the important power load in the fuel cell system having the fuel cell device during power generation operation. The fuel cell in which power is supplied to the device and power is supplied to the power line from at least one of the fuel cell systems having the fuel cell device during power generation operation, and power generation is stopped. Among the devices, power is supplied from the power line to the fuel cell system having the fuel cell device in order from the one having the highest priority of the start-up order, and the fuel cell device is configured to start power generation operation. It is in the point of being done.
Here, in the fuel cell system, after an abnormality occurs in the power system, power is supplied from the fuel cell device performing power generation operation to the critical power load device via an independent output line. It may be configured.
上記特徴構成によれば、電力線が電力系統に接続されている連系運転中に発電運転する燃料電池装置の台数は、その発電運転する燃料電池装置の最大発電電力の合計が、発電停止中の燃料電池装置のうちの起動順序の優先度が最も高い燃料電池装置の発電運転の開始に必要な電力の合計と、発電運転中の燃料電池装置を有する燃料電池システムにおける重要電力負荷装置の最大負荷電力の合計と、の和以上となるように決定される。そして、電力線が電力系統から解列されて、電力線に電力系統からの電力が供給されなくなった場合には、発電運転中の燃料電池装置を有する燃料電池システムでは重要電力負荷装置への電力供給が行われ、且つ、発電運転中の燃料電池装置を有する燃料電池システムの少なくとも一つから電力線への電力の供給が行われ、且つ、発電停止中の燃料電池装置のうち、起動順序の優先度が高い方から順に、その発電停止中の燃料電池装置を有する燃料電池システムに電力線から電力の供給が行われて、燃料電池装置は発電運転を開始できる。
従って、発電停止中の燃料電池装置を有する燃料電池システムで必要とされる電力を供給できる燃料電池設備を提供できる。
According to the above characteristic configuration, the total number of fuel cell devices that generate power during the interconnection operation in which the power line is connected to the power system is the total of the maximum generated power of the fuel cell devices that perform the power generation operation, and the power generation is stopped. The total amount of power required to start the power generation operation of the fuel cell device with the highest priority in the start-up order among the fuel cell devices, and the maximum load of the critical power load device in the fuel cell system having the fuel cell device during the power generation operation. It is determined to be greater than or equal to the sum of the total power. Then, when the power line is disconnected from the power system and the power from the power system is no longer supplied to the power line, the power supply to the important power load device is supplied in the fuel cell system having the fuel cell device during the power generation operation. Among the fuel cell devices that have been operated and have a fuel cell device that is in power generation operation, power is supplied to the power line from at least one of the fuel cell systems, and the power generation is stopped, the priority of the start order is Power is supplied from the power line to the fuel cell system having the fuel cell device whose power generation is stopped in descending order, and the fuel cell device can start the power generation operation.
Therefore, it is possible to provide a fuel cell facility capable of supplying the power required for a fuel cell system having a fuel cell device in which power generation is stopped.
<第1実施形態>
以下に図面を参照して本発明の第1実施形態に係る燃料電池設備について説明する。
図1〜図3は、第1実施形態の燃料電池設備の構成を示す図である。具体的には、図1は燃料電池装置11が連系運転中の状態を示す図であり、図2は電力系統1の停電直後の状態を示す図であり、図3は燃料電池装置11の自立運転中の状態を示す図である。図1〜図3において、各燃料電池システム10は、例えば集合住宅の各住戸や、商業ビルの各テナントなどの施設に対応する。そして、各燃料電池システム10が、一つの受電設備2を介して電力系統1から電力を一括受電するような構成になっている。
<First Embodiment>
The fuel cell equipment according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 3 are diagrams showing the configuration of the fuel cell equipment of the first embodiment. Specifically, FIG. 1 is a diagram showing a state in which the
図示するように、電力線Lは、内部電力線20及び相互接続電力線6とで構成され、遮断器4を有する受電設備2を介して電力系統1に接続される。そして、複数の燃料電池システム10を互いに接続する相互接続電力線6は、受電設備2を介して電力系統1に接続される。このようにして、燃料電池装置11及び重要電力負荷装置21及び一般電力負荷装置22を有する燃料電池システム10が複数接続されている電力線Lが電力系統1に接続されている燃料電池設備を構築できる。共用電力負荷装置7は、集合住宅や商業ビルなどの共用部に設置される電灯や水道ポンプなどの装置である。
尚、図中では、重要電力負荷装置21のことを「重要負荷」と記載し、一般電力負荷装置22のことを「一般負荷」と記載し、共用電力負荷装置7のことを「共用負荷」と記載している。重要電力負荷装置21は、例えば、主要な照明装置、コンピューター装置などである。一般電力負荷装置22は、電力系統1の停電時には消灯しても構わない照明装置などである。尚、燃料電池システム10に設置されている電力負荷装置のうち、どの電力負荷を重要電力負荷装置21とし、どの電力負荷を一般電力負荷装置22とするのかは、適宜設定可能である。
As shown in the figure, the power line L is composed of an
In the figure, the critical
〔受電設備2〕
受電設備2が有する遮断器4の動作は制御装置5が制御する。例えば、受電設備2は、電力系統1から供給される電力の電圧を測定する電圧検出器3を有する。電圧検出器3の検出結果は制御装置5に伝達される。制御装置5は、電圧検出器3で検出される電力系統1での電力の電圧が設定電圧未満の場合、即ち、電力系統1で停電等の異常が発生した場合、受電設備2の遮断器4を遮断作動させる。その結果、複数の燃料電池システム10及び共用電力負荷装置7が接続されている相互接続電力線6は電力系統1から解列される。その後、制御装置5は、電圧検出器3で検出される電力系統1での電力の電圧が設定電圧以上になった場合、即ち、電力系統1からの電力供給が正常に行われるようになった場合、適当なタイミングで受電設備2の遮断器4を接続作動させる。その結果、複数の燃料電池システム10及び共用電力負荷装置7が接続されている相互接続電力線6は電力系統1に対して接続される。
[Power receiving equipment 2]
The
〔燃料電池システム10〕
燃料電池システム10は、内部電力線20に接続される燃料電池装置11と重要電力負荷装置21と一般電力負荷装置22とを有する。各燃料電池システム10の内部電力線20は、相互接続電力線6に接続される。本実施形態では、相互接続電力線6に対する内部電力線20の接続箇所から見て下流側に向かって第1接続箇所P1と第2接続箇所P2と第3接続箇所P3とがその並び順で設けられ、第1接続箇所P1には燃料電池装置11が接続され、第2接続箇所P2には切替器23の端子aが接続され、第3接続箇所P3には一般電力負荷装置22が接続されている。
[Fuel cell system 10]
The
燃料電池装置11は、燃料電池部12、及び、燃料電池部12で発生した電力を、所望の電圧、周波数、位相の電力に変換して出力するための電力変換部13を有する。燃料電池部12は、例えば固体酸化物形燃料電池(SOFC)を用いて実現できる。或いは、燃料電池部12を、固体高分子形燃料電池(PEFC)などの他のタイプの燃料電池を用いて実現してもよい。加えて、燃料電池装置11は、燃料ガス及び酸素を燃料電池セルに送り込むためのブロアや、冷却水を循環させるためのポンプなどの補機14と、燃料電池装置11の動作を制御する電池制御部15とを有する。尚、図示は省略するが、燃料電池部12が、燃料電池セルのアノードに供給する燃料ガスとしての水素等を改質処理により生成する燃料改質器などを備えていてもよい。尚、燃料電池装置11に設けられる補機14は上述したものに限定されず、他の様々な機器が燃料電池装置11に設けられる。電力変換部13の出力端には連系出力線16及び自立出力線17が接続されている。連系出力線16の途中には連系側遮断器18が設けられ、自立出力線17の途中には自立側遮断器19が設けられる。燃料電池部12と電力変換部13と補機14と連系側遮断器18と自立側遮断器19の動作は電池制御部15が制御する。
The
また、電池制御部15は、燃料電池装置11が発電運転中であるか又は発電停止中であるかの情報を制御装置5に伝達する。
Further, the battery control unit 15 transmits information to the
重要電力負荷装置21は切替器23に接続される。具体的には、切替器23は、内部電力線20に接続される端子aと、自立出力線17に接続される端子bと、重要電力負荷装置21に接続される端子cとを有する。そして、切替器23は、重要電力負荷装置21にとっての電力供給元を、内部電力線20を介して供給される電力、及び、自立出力線17を介して供給される電力の何れかに自動的に切り替えるように動作する。本実施形態では、切替器23は、自立出力線17に接続されている端子aに電力が供給されている場合は端子aと端子cとが接続された状態に切り替わり、端子aに電力が供給されていない場合は端子bと端子cとが接続された状態に切り替わる。つまり、電池制御部15が自立側遮断器19を接続作動させて燃料電池部12で発電した電力を自立出力線17から切替器23の端子bに供給している場合には、切替器23では端子bと端子cとが接続され、重要電力負荷装置21には燃料電池部12で発電した電力が供給される。それに対して、電池制御部15が自立側遮断器19を遮断作動させて燃料電池部12で発電した電力を自立出力線17から切替器23の端子bに供給していない場合には、切替器23では端子aと端子cとが接続され、重要電力負荷装置21には内部電力線20から電力が供給される。
The critical
燃料電池装置11は、連系運転中は、連系側遮断器18を接続作動させ且つ自立側遮断器19を遮断作動させるので、発電運転を行っている燃料電池装置11から連系出力線16を介して内部電力線20に供給されるが、自立出力線17には(即ち、切替器23の端子bには)電力は供給されない。つまり、連系運転中は、切替器23では端子aと端子cとが接続され、重要電力負荷装置21には内部電力線20から電力が供給される。
それに対して、燃料電池装置11は、自立運転中は、連系側遮断器18及び自立側遮断器19の両方を接続作動させるので、発電運転を行っている燃料電池装置11から連系出力線16及び自立出力線17の両方に電力が供給される。その結果、燃料電池装置11の発電電力は内部電力線20に供給され、且つ、切替器23の端子bに供給される。つまり、自立運転中は、切替器23では端子bと端子cとが接続され、発電運転を行っている燃料電池装置11から自立出力線17を介して同じ燃料電池システム10の重要電力負荷装置21への電力供給が行われる。
燃料電池システム10で、燃料電池装置11が内部電力線20に供給する電力に余剰分(余剰電力)が発生している場合、その余剰電力は相互接続電力線6に供給される。
Since the
On the other hand, since the
In the
一般電力負荷装置22は内部電力線20に接続される。
The general
〔連系運転中〕
図1は燃料電池装置11が連系運転中の状態を示す図である。図中において、電力が供給されている箇所は太線で描いている。
制御装置5は、電力系統1からの電力供給が正常に行われている場合、受電設備2の遮断器4を接続作動させることで、電力系統1と電力線L(相互接続電力線6)とを接続する。そして、受電設備2の遮断器4が接続作動されることで電力線L(相互接続電力線6)が電力系統1に接続されている連系運転中の場合、燃料電池装置11が発電停止中である燃料電池システム10が有っても、その燃料電池システム10の重要電力負荷装置21及び一般電力負荷装置22は、電力線L(内部電力線20及び相互接続電力線6)から供給される電力を用いて動作できる。つまり、連系運転中の場合、電力線Lには、電力系統1から供給される電力及び発電運転中の燃料電池装置11から供給される電力の少なくとも一方が供給されているため、その電力を用いて、燃料電池装置11が発電停止中である燃料電池システム10の重要電力負荷装置21及び一般電力負荷装置22は動作できる。また、共用電力負荷装置7も、相互接続電力線6を介して供給される電力を消費して動作できる。
[During interconnection operation]
FIG. 1 is a diagram showing a state in which the
When the power supply from the power system 1 is normally performed, the
但し、電力系統1で停電等の異常が発生した場合、受電設備2の遮断器4が遮断作動されて、電力線L(内部電力線20及び相互接続電力線6)は電力系統1から解列される。その場合、電力線Lには、発電運転中の燃料電池装置11から供給される電力のみが供給されるが、その電力の大きさには限りがある。従って、発電運転中の燃料電池装置11から電力線Lに供給される電力のみで、複数の燃料電池システム10における全ての電力需要を賄うことができるかどうかは不明である。
However, when an abnormality such as a power failure occurs in the power system 1, the circuit breaker 4 of the
そのため、本実施形態の燃料電池設備では、電力線Lが電力系統1に接続されている連系運転中、複数の燃料電池システム10において、発電運転中の燃料電池装置11の最大発電電力の合計が、発電停止中の燃料電池装置11の発電運転の開始に必要な電力の合計と、複数の燃料電池システム10における電力負荷装置(重要電力負荷装置21及び一般電力負荷装置22)の最大負荷電力の合計と、共用電力負荷装置7の最大負荷電力と、の和以上となるように、発電運転する燃料電池装置11が決定される。つまり、電力系統1で停電等の異常が発生して、電力線L(内部電力線20及び相互接続電力線6)が電力系統1から解列されたとしても、発電運転中の燃料電池装置11から電力線Lに供給される電力のみで、複数の燃料電池システム10における全ての電力需要を賄うことができるように、連系運転中である間から燃料電池装置11の運転台数が制御されている。
Therefore, in the fuel cell equipment of the present embodiment, the total maximum generated power of the
例えば、制御装置5は、複数の燃料電池システム10のそれぞれから、燃料電池装置11の最大発電電力についての情報、燃料電池装置11の発電運転の開始に必要な電力についての情報、電力負荷装置(重要電力負荷装置21及び一般電力負荷装置22)の最大負荷電力についての情報などを受信して記憶装置8に記憶している。燃料電池装置11の発電運転の開始に必要な電力は、上述した補機14の消費電力である。
加えて、制御装置5は、複数の燃料電池システム10のそれぞれから、現在、燃料電池装置11が発電運転中であるか又は発電停止中であるかを示す情報を所定のタイミングで継続的に受信して記憶装置8に記憶している。
For example, the
In addition, the
例えば、制御装置5は、発電運転中の燃料電池装置11が発電を停止する予定である旨の情報を受信した場合、その発電運転中であるが発電停止予定である燃料電池装置11を「発電停止中の燃料電池装置11」と見なした状態で、「発電運転中の燃料電池装置11の最大発電電力の合計」と、「発電停止中の燃料電池装置11の発電運転の開始に必要な電力の合計と、複数の燃料電池システム10における電力負荷装置(重要電力負荷装置21及び一般電力負荷装置22)の最大負荷電力の合計と、共用電力負荷装置7の最大負荷電力と、の和」とを比較する。そして、制御装置5は、発電停止予定の燃料電池装置11を「発電停止中の燃料電池装置11」と見なした状態で、「発電運転中の燃料電池装置11の最大発電電力の合計」が、「発電停止中の燃料電池装置11の発電運転の開始に必要な電力の合計と、複数の燃料電池システム10における電力負荷装置(重要電力負荷装置21及び一般電力負荷装置22)の最大負荷電力の合計と、共用電力負荷装置7の最大負荷電力と、の和」に満たない場合、発電停止中の燃料電池装置11のうち、新たに発電運転を開始させる1台又は複数台の燃料電池装置11を決定して、発電停止予定の燃料電池装置11が実際に発電を停止する前に、その新たに発電運転を開始させることに決定した燃料電池装置11に対して発電運転の開始指令を送信する。尚、制御装置5は、燃料電池装置11が発電を停止した後に、新たに発電運転を開始させることに決定した燃料電池装置11に対して発電運転の開始指令を送信してもよい。
For example, when the
制御装置5が、発電停止中の燃料電池装置11のうち、どの燃料電池装置11を新たに発電運転を開始させる燃料電池装置11として決定するのかは適宜設定可能である。例えば、制御装置5は、各燃料電池システム10から継続的に受信している、燃料電池装置11が発電運転中であるか又は発電停止中であるかを示す情報に基づいて、各燃料電池装置11の累積運転時間を導出し、新たに発電運転を開始させる燃料電池装置11として、その累積運転時間が短い燃料電池装置11を優先して決定することができる。或いは、制御装置5は、新たに発電運転を開始させる燃料電池装置11を、発電停止中の燃料電池装置11の中からランダムに決定してもよい。
It is possible to appropriately set which
図1に例示する連系運転中の場合、燃料電池システム10Aの燃料電池装置11Aは発電停止中であり、燃料電池システム10Bの燃料電池装置11Bは発電運転中であり、燃料電池システム10Cの燃料電池装置11Cは発電運転中である。この状態で、「発電運転中の燃料電池装置11B,11Cの最大発電電力の合計」が、「発電停止中の燃料電池装置11Aの発電運転の開始に必要な電力の合計と、複数の燃料電池システム10における電力負荷装置(重要電力負荷装置21及び一般電力負荷装置22)の最大負荷電力の合計と、共用電力負荷装置7の最大負荷電力と、の和」以上になっている。
In the case of the interconnection operation illustrated in FIG. 1, the
〔停電直後〕
図2は電力系統1の停電直後の状態を示す図である。図中において、電力が供給されている箇所は太線で描いている。
制御装置5は、電圧検出器3で検出される電力系統1での電力の電圧が設定電圧未満の場合、即ち、電力系統1で停電等の異常が発生した場合、受電設備2の遮断器4を遮断作動させることで、電力線L(相互接続電力線6)を電力系統1から解列させ、燃料電池装置11に同期信号(例えば60Hzの信号)を送る。その結果、燃料電池装置11はその動機信号に合わせて交流電力を出力することで、安定した発電運転ができる。加えて、制御装置5は、各燃料電池システム10に対して、燃料電池装置11を所定の出力(例えば最大発電電力など)で発電運転(自立運転)するように指示する。
[Immediately after a power outage]
FIG. 2 is a diagram showing a state immediately after a power failure of the power system 1. In the figure, the parts where power is supplied are drawn with thick lines.
When the voltage of the power in the power system 1 detected by the voltage detector 3 is less than the set voltage, that is, when an abnormality such as a power failure occurs in the power system 1, the
既に発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10では、制御装置5からの指示に応じて、最大発電電力で燃料電池装置11を自立運転させる。この場合、燃料電池装置11は、連系側遮断器18及び自立側遮断器19の両方を接続作動させるので、発電運転を行っている燃料電池装置11から連系出力線16及び自立出力線17の両方に電力が供給される。その結果、燃料電池装置11の発電電力は内部電力線20に供給され、且つ、切替器23の端子bに供給される。つまり、自立運転中は、切替器23では端子bと端子cとが接続され、発電運転を行っている燃料電池装置11から自立出力線17を介して同じ燃料電池システム10の重要電力負荷装置21への電力供給が行われる。
In the
燃料電池装置11が最大発電電力で運転中、その最大発電電力が重要電力負荷装置21の負荷電力及び一般電力負荷装置22の負荷電力の合計よりも大きい場合、余剰電力が相互接続電力線6へと供給される。そして、その電力は、同じく相互接続電力線6に接続されている発電停止中の燃料電池装置11Aを有する燃料電池システム10Aにおいて、その燃料電池装置11の発電運転の開始のため(即ち、補機14の負荷電力)、重要電力負荷装置21の動作のため、一般電力負荷装置22の動作のために利用される。また、発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10から相互接続電力線6へと供給された電力は、共用電力負荷装置7の動作のためにも利用される。
When the
以上のように、本実施形態の燃料電池設備は、電力系統1で異常が発生した場合、受電設備2の遮断器4によって電力線Lが電力系統1から解列され、且つ、発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10では重要電力負荷装置21及び一般電力負荷装置22への電力供給が行われ、且つ、発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10の少なくとも一つから電力線Lへの電力の供給が行われ、且つ、発電停止中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10では電力線Lから供給される電力を消費して燃料電池装置11が発電運転を開始し、且つ、発電停止中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10では電力線Lから供給される電力を消費して重要電力負荷装置21及び一般電力負荷装置22が動作できるように構成される。
As described above, in the fuel cell equipment of the present embodiment, when an abnormality occurs in the power system 1, the power line L is disconnected from the power system 1 by the breaker 4 of the
〔自立運転中〕
図3は燃料電池装置11の自立運転中の状態を示す図である。図中において、電力が供給されている箇所は太線で描いている。
図示するように、停電直後には発電停止中であった燃料電池システム10Aの燃料電池装置11Aも含めて、全ての燃料電池システム10において、燃料電池装置11が発電運転(自立運転)を行っている。また、停電直後には発電停止中であった燃料電池システム10Aの燃料電池装置11Aは、連系側遮断器18及び自立側遮断器19の両方を接続作動させるので、燃料電池装置11Aの発電電力は内部電力線20に供給され、且つ、切替器23の端子bに供給される。つまり、燃料電池システム10Aでは、電力系統1で異常が発生した後、切替器23では端子bと端子cとが接続されて、発電運転(自立運転)を行っている燃料電池装置11Aから重要電力負荷装置21Aへの電力供給が行われている。
以上のように、電力系統1から電力が供給されなくても、各燃料電池システム10の燃料電池装置11から、重要電力負荷装置21及び一般電力負荷装置22及び共用電力負荷装置7に対して十分な電力を供給できる。
[During independent operation]
FIG. 3 is a diagram showing a state of the
As shown in the figure, in all the
As described above, even if power is not supplied from the power system 1, the
<第2実施形態>
第2実施形態の燃料電池設備は、停電直後及び自立運転中での電力の供給先が上記実施形態と異なっている。以下に第2実施形態の燃料電池設備について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
<Second Embodiment>
The fuel cell equipment of the second embodiment has a different power supply destination from that of the above embodiment immediately after a power failure and during independent operation. The fuel cell equipment of the second embodiment will be described below, but the description of the same configuration as that of the above embodiment will be omitted.
図4〜図6は、第2実施形態の燃料電池設備の構成を示す図である。具体的には、図4は燃料電池装置11が連系運転中の状態を示す図であり、図5は電力系統1の停電直後の状態を示す図であり、図6は燃料電池装置11の自立運転中の状態を示す図である。図示するように、第2実施形態の燃料電池設備では、各燃料電池システム10の内部電力線20(L)の途中には遮断器24が設けられている。遮断器24は、内部電力線20の第2接続箇所P2と第3接続箇所P3との間に設けられている。従って、一般電力負荷装置22は、遮断器24が接続作動している場合には電力の供給を受けることができ、遮断器24が遮断作動している場合には電力の供給を受けることができない。
4 to 6 are diagrams showing the configuration of the fuel cell equipment of the second embodiment. Specifically, FIG. 4 is a diagram showing a state in which the
〔連系運転中〕
図4は燃料電池装置11が連系運転中の状態を示す図である。図中において、電力が供給されている箇所は太線で描いている。
制御装置5は、電力系統1からの電力供給が正常に行われている場合、受電設備2の遮断器4を接続作動させることで、電力系統1と電力線L(相互接続電力線6)とを接続する。また、各燃料電池システム10では、遮断器24を接続作動させる。そして、受電設備2の遮断器4が接続作動されることで電力線L(相互接続電力線6)が電力系統1に接続されている連系運転中の場合、燃料電池装置11が発電停止中である燃料電池システム10が有っても、その燃料電池システム10の重要電力負荷装置21及び一般電力負荷装置22は、電力線L(内部電力線20及び相互接続電力線6)から供給される電力を用いて動作できる。つまり、連系運転中の場合、電力線Lには、電力系統1から供給される電力及び発電運転中の燃料電池装置11から供給される電力の少なくとも一方が供給されているため、その電力を用いて、燃料電池装置11が発電停止中である燃料電池システム10の重要電力負荷装置21及び一般電力負荷装置22は動作できる。また、共用電力負荷装置7も、相互接続電力線6を介して供給される電力を用いて動作できる。
[During interconnection operation]
FIG. 4 is a diagram showing a state in which the
When the power supply from the power system 1 is normally performed, the
本実施形態の燃料電池設備では、電力線Lが電力系統1に接続されている連系運転中、複数の燃料電池システム10において、発電運転中の燃料電池装置11の最大発電電力の合計が、発電停止中の燃料電池装置11の発電運転の開始に必要な電力の合計と、複数の燃料電池システム10における重要電力負荷装置21の最大負荷電力の合計と、共用電力負荷装置7の最大負荷電力と、の和以上となるように、発電運転する燃料電池装置11が決定される。つまり、電力系統1で停電等の異常が発生して、電力線L(内部電力線20及び相互接続電力線6)が電力系統1から解列されたとしても、発電運転中の燃料電池装置11から電力線Lに供給される電力のみで、複数の燃料電池システム10における全ての電力需要(但し、一般電力負荷装置22の電力需要を除く)を賄うことができるように、連系運転中である間から燃料電池装置11の運転台数が制御されている。
このように、本実施形態では、各燃料電池システム10の一般電力負荷装置22の負荷電力を考慮せずに、燃料電池装置11の運転台数を制御する。
In the fuel cell equipment of the present embodiment, the total of the maximum generated power of the
As described above, in the present embodiment, the number of operating
例えば、制御装置5は、発電運転中の燃料電池装置11が発電を停止する予定である旨の情報を受信した場合、その発電運転中であるが発電停止予定である燃料電池装置11を「発電停止中の燃料電池装置11」と見なした状態で、「発電運転中の燃料電池装置11の最大発電電力の合計」と、「発電停止中の燃料電池装置11の発電運転の開始に必要な電力の合計と、複数の燃料電池システム10における重要電力負荷装置21の最大負荷電力の合計と、共用電力負荷装置7の最大負荷電力と、の和」とを比較する。そして、制御装置5は、「発電運転中の燃料電池装置11の最大発電電力の合計」が、「発電停止中の燃料電池装置11の発電運転の開始に必要な電力の合計と、複数の燃料電池システム10における重要電力負荷装置21の最大負荷電力の合計と、共用電力負荷装置7の最大負荷電力と、の和」に満たない場合、発電停止中の燃料電池装置11のうち、新たに発電運転を開始させる1台又は複数台の燃料電池装置11を決定して、発電停止予定の燃料電池装置11が実際に発電を停止する前に、その新たに発電運転を開始させることに決定した燃料電池装置11に対して発電運転の開始指令を送信する。尚、制御装置5は、燃料電池装置11が発電を停止した後に、新たに発電運転を開始させることに決定した燃料電池装置11に対して発電運転の開始指令を送信してもよい。
For example, when the
図4に例示する連系運転中の場合、燃料電池システム10Aの燃料電池装置11Aは発電停止中であり、燃料電池システム10Bの燃料電池装置11Bは発電運転中であり、燃料電池システム10Cの燃料電池装置11Cは発電運転中である。この状態で、「発電運転中の燃料電池装置11B,11Cの最大発電電力の合計」が、「発電停止中の燃料電池装置11Aの発電運転の開始に必要な電力の合計と、複数の燃料電池システム10における重要電力負荷装置21の最大負荷電力の合計と、共用電力負荷装置7の最大負荷電力と、の和」以上になっている。
In the case of the interconnection operation illustrated in FIG. 4, the
〔停電直後〕
図5は電力系統1の停電直後の状態を示す図である。図中において、電力が供給されている箇所は太線で描いている。
制御装置5は、電圧検出器3で検出される電力系統1での電力の電圧が設定電圧未満の場合、即ち、電力系統1で停電等の異常が発生した場合、受電設備2の遮断器4を遮断作動させることで、電力線L(相互接続電力線6)を電力系統1から解列させ、燃料電池装置11に同期信号(例えば60Hzの信号)を送る。加えて、制御装置5は、各燃料電池システム10に対して、燃料電池装置11を所定の出力(例えば最大発電電力など)で発電運転(自立運転)するように指示する。
[Immediately after a power outage]
FIG. 5 is a diagram showing a state immediately after a power failure of the power system 1. In the figure, the parts where power is supplied are drawn with thick lines.
When the voltage of the power in the power system 1 detected by the voltage detector 3 is less than the set voltage, that is, when an abnormality such as a power failure occurs in the power system 1, the
各燃料電池システム10では、例えば燃料電池部12の電池制御部15からの指令により、遮断器24が遮断作動される。その結果、各燃料電池システム10が有する一般電力負荷装置22は、電力の供給を受けることができなくなる。
In each
既に発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10では、制御装置5からの指示に応じて、最大発電電力で燃料電池装置11を自立運転させる。この場合、燃料電池装置11は、連系側遮断器18及び自立側遮断器19の両方を接続作動させるので、発電運転を行っている燃料電池装置11から連系出力線16及び自立出力線17の両方に電力が供給される。その結果、燃料電池装置11の発電電力は内部電力線20に供給され、且つ、切替器23の端子bに供給される。つまり、自立運転中は、切替器23では端子bと端子cとが接続され、発電運転を行っている燃料電池装置11から自立出力線17を介して同じ燃料電池システム10の重要電力負荷装置21への電力供給が行われる。
In the
燃料電池装置11が最大発電電力で運転中、余剰電力が相互接続電力線6へと供給される。そして、その電力は、同じく相互接続電力線6に接続されている発電停止中の燃料電池装置11Aを有する燃料電池システム10Aにおいて、その燃料電池装置11Aの発電運転の開始のため(即ち、補機14の負荷電力)、重要電力負荷装置21Aの動作のために利用される。また、発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10から相互接続電力線6へと供給された電力は、共用電力負荷装置7の動作のためにも利用される。
While the
以上のように、本実施形態の燃料電池設備は、電力系統1で異常が発生した場合、受電設備2の遮断器4によって電力線Lが電力系統1から解列され、且つ、発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10では重要電力負荷装置21への電力供給が行われ、且つ、発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10の少なくとも一つから電力線Lへの電力の供給が行われ、且つ、発電停止中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10では電力線Lから供給される電力を消費して燃料電池装置11が発電運転を開始し、且つ、発電停止中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10では電力線Lから供給される電力を消費して重要電力負荷装置21が動作できるように構成される。
As described above, in the fuel cell equipment of the present embodiment, when an abnormality occurs in the power system 1, the power line L is disconnected from the power system 1 by the breaker 4 of the
〔自立運転中〕
図6は燃料電池装置11の自立運転中の状態を示す図である。図中において、電力が供給されている箇所は太線で描いている。
図示するように、停電直後には発電停止中であった燃料電池システム10Aの燃料電池装置11Aも含めて、全ての燃料電池システム10において、燃料電池装置11が発電運転(自立運転)を行っている。
また、停電直後には発電停止中であった燃料電池システム10Aの燃料電池装置11Aは、連系側遮断器18及び自立側遮断器19の両方を接続作動させるので、燃料電池装置11Aの発電電力は内部電力線20に供給され、且つ、切替器23の端子bに供給される。つまり、燃料電池システム10Aでは、電力系統1で異常が発生した後、切替器23では端子bと端子cとが接続されて、発電運転(自立運転)を行っている燃料電池装置11Aから重要電力負荷装置21Aへの電力供給が行われている。
その結果、電力系統1から電力が供給されなくても、各燃料電池システム10の燃料電池装置11から、重要電力負荷装置21及び共用電力負荷装置7に対して十分な電力を供給できる。
[During independent operation]
FIG. 6 is a diagram showing a state of the
As shown in the figure, in all the
Further, since the
As a result, even if power is not supplied from the power system 1, sufficient power can be supplied from the
<第3実施形態>
第3実施形態の燃料電池設備は、停電直後及び自立運転中での電力の供給先が上記実施形態と異なっている。以下に第3実施形態の燃料電池設備について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
<Third Embodiment>
The fuel cell equipment of the third embodiment has a different power supply destination from that of the above embodiment immediately after a power failure and during independent operation. The fuel cell equipment of the third embodiment will be described below, but the description of the same configuration as that of the above embodiment will be omitted.
図7〜図9は、第3実施形態の燃料電池設備の構成を示す図である。具体的には、図7は燃料電池装置11が連系運転中の状態を示す図であり、図8は電力系統1の停電直後の状態を示す図であり、図9は燃料電池装置11の自立運転中の状態を示す図である。図示するように、第3実施形態の燃料電池設備では、相互接続電力線6(L)の途中には遮断器25が設けられている。遮断器25は、共用電力負荷装置7を相互接続電力線6に接続するか又は接続しないかを切り替える。従って、共用電力負荷装置7は、遮断器25が接続作動している場合には電力の供給を受けることができ、遮断器25が遮断作動している場合には電力の供給を受けることができない。
7 to 9 are diagrams showing the configuration of the fuel cell equipment of the third embodiment. Specifically, FIG. 7 is a diagram showing a state in which the
〔連系運転中〕
図7は燃料電池装置11が連系運転中の状態を示す図である。図中において、電力が供給されている箇所は太線で描いている。
制御装置5は、電力系統1からの電力供給が正常に行われている場合、受電設備2の遮断器4を接続作動させることで電力系統1と電力線L(相互接続電力線6)とを接続し、遮断器25を接続作動させる。また、各燃料電池システム10では、遮断器24を接続作動させる。そして、受電設備2の遮断器4が接続作動されることで電力線L(相互接続電力線6)が電力系統1に接続されている連系運転中の場合、燃料電池装置11が発電停止中である燃料電池システム10が有っても、その燃料電池システム10の重要電力負荷装置21及び一般電力負荷装置22は、電力線L(内部電力線20及び相互接続電力線6)から供給される電力を用いて動作できる。つまり、連系運転中の場合、電力線Lには、電力系統1から供給される電力及び発電運転中の燃料電池装置11から供給される電力の少なくとも一方が供給されているため、その電力を用いて、燃料電池装置11が発電停止中である燃料電池システム10の重要電力負荷装置21及び一般電力負荷装置22は動作できる。また、共用電力負荷装置7も、相互接続電力線6を介して供給される電力を用いて動作できる。
[During interconnection operation]
FIG. 7 is a diagram showing a state in which the
When the power supply from the power system 1 is normally performed, the
本実施形態の燃料電池設備では、電力線Lが電力系統1に接続されている連系運転中、複数の燃料電池システム10において、発電運転中の燃料電池装置11の最大発電電力の合計が、発電停止中の燃料電池装置11の発電運転の開始に必要な電力の合計と、複数の燃料電池システム10における重要電力負荷装置21の最大負荷電力の合計と、の和以上となるように、発電運転する燃料電池装置11が決定される。つまり、電力系統1で停電等の異常が発生して、電力線L(内部電力線20及び相互接続電力線6)が電力系統1から解列されたとしても、発電運転中の燃料電池装置11から電力線Lに供給される電力のみで、複数の燃料電池システム10における全ての電力需要(但し、一般電力負荷装置22の電力需要及び共用電力負荷装置7の電力需要を除く)を賄うことができるように、連系運転中である間から燃料電池装置11の運転台数が制御されている。
このように、本実施形態では、各燃料電池システム10の一般電力負荷装置22の負荷電力及び共用電力負荷装置7の負荷電力を考慮せずに、燃料電池装置11の運転台数を制御する。
In the fuel cell facility of the present embodiment, the total of the maximum generated power of the
As described above, in the present embodiment, the number of operating
例えば、制御装置5は、発電運転中の燃料電池装置11が発電を停止する予定である旨の情報を受信した場合、その発電運転中であるが発電停止予定である燃料電池装置11を「発電停止中の燃料電池装置11」と見なした状態で、「発電運転中の燃料電池装置11の最大発電電力の合計」と、「発電停止中の燃料電池装置11の発電運転の開始に必要な電力の合計と、複数の燃料電池システム10における重要電力負荷装置21の最大負荷電力の合計と、の和」とを比較する。そして、制御装置5は、「発電運転中の燃料電池装置11の最大発電電力の合計」が、「発電停止中の燃料電池装置11の発電運転の開始に必要な電力の合計と、複数の燃料電池システム10における重要電力負荷装置21の最大負荷電力の合計と、の和」に満たない場合、発電停止中の燃料電池装置11のうち、新たに発電運転を開始させる1台又は複数台の燃料電池装置11を決定して、発電停止予定の燃料電池装置11が実際に発電を停止する前に、その新たに発電運転を開始させることに決定した燃料電池装置11に対して発電運転の開始指令を送信する。尚、制御装置5は、燃料電池装置11が発電を停止した後に、新たに発電運転を開始させることに決定した燃料電池装置11に対して発電運転の開始指令を送信してもよい。
For example, when the
図7に例示する連系運転中の場合、燃料電池システム10Aの燃料電池装置11Aは発電停止中であり、燃料電池システム10Bの燃料電池装置11Bは発電運転中であり、燃料電池システム10Cの燃料電池装置11Cは発電運転中である。この状態で、「発電運転中の燃料電池装置11B,11Cの最大発電電力の合計」が、「発電停止中の燃料電池装置11Aの発電運転の開始に必要な電力の合計と、複数の燃料電池システム10における重要電力負荷装置21の最大負荷電力の合計と、の和」以上になっている。
In the case of the interconnection operation illustrated in FIG. 7, the
〔停電直後〕
図8は電力系統1の停電直後の状態を示す図である。図中において、電力が供給されている箇所は太線で描いている。
制御装置5は、電圧検出器3で検出される電力系統1での電力の電圧が設定電圧未満の場合、即ち、電力系統1で停電等の異常が発生した場合、受電設備2の遮断器4を遮断作動させることで電力線L(相互接続電力線6)を電力系統1から解列させ、遮断器25を遮断作動させることで共用電力負荷装置7を相互接続電力線6から解列させ、燃料電池装置11に同期信号(例えば60Hzの信号)を送る。加えて、制御装置5は、各燃料電池システム10に対して、燃料電池装置11を所定の出力(例えば最大発電電力など)で発電運転(自立運転)するように指示する。
[Immediately after a power outage]
FIG. 8 is a diagram showing a state immediately after a power failure of the power system 1. In the figure, the parts where power is supplied are drawn with thick lines.
The
各燃料電池システム10では、例えば燃料電池部12の電池制御部15からの指令により、遮断器24が遮断作動される。その結果、各燃料電池システム10が有する一般電力負荷装置22は、電力の供給を受けることができなくなる。
In each
既に発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10では、制御装置5からの指示に応じて、最大発電電力で燃料電池装置11を自立運転させる。この場合、燃料電池装置11は、連系側遮断器18及び自立側遮断器19の両方を接続作動させるので、発電運転を行っている燃料電池装置11から連系出力線16及び自立出力線17の両方に電力が供給される。その結果、燃料電池装置11の発電電力は内部電力線20に供給され、且つ、切替器23の端子bに供給される。つまり、自立運転中は、切替器23では端子bと端子cとが接続され、発電運転を行っている燃料電池装置11から自立出力線17を介して同じ燃料電池システム10の重要電力負荷装置21への電力供給が行われる。
In the
燃料電池装置11が最大発電電力で運転中、余剰電力が相互接続電力線6へと供給される。そして、その電力は、同じく相互接続電力線6に接続されている発電停止中の燃料電池装置11Aを有する燃料電池システム10Aにおいて、その燃料電池装置11Aの発電運転の開始のため(即ち、補機14の負荷電力)、重要電力負荷装置21Aの動作のために利用される。尚、遮断器25が遮断作動しているため、共用電力負荷装置7への電力供給は行われない。
While the
以上のように、本実施形態の燃料電池設備は、電力系統1で異常が発生した場合、受電設備2の遮断器4によって電力線Lが電力系統1から解列され、且つ、発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10では重要電力負荷装置21への電力供給が行われ、且つ、発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10の少なくとも一つから電力線Lへの電力の供給が行われ、発電停止中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10では電力線Lから供給される電力を消費して燃料電池装置11が発電運転を開始し、且つ、発電停止中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10では電力線Lから供給される電力を消費して重要電力負荷装置21が動作できるように構成される。
As described above, in the fuel cell equipment of the present embodiment, when an abnormality occurs in the power system 1, the power line L is disconnected from the power system 1 by the breaker 4 of the
〔自立運転中〕
図9は燃料電池装置11の自立運転中の状態を示す図である。図中において、電力が供給されている箇所は太線で描いている。
図示するように、停電直後には発電停止中であった燃料電池システム10Aの燃料電池装置11Aも含めて、全ての燃料電池システム10において、燃料電池装置11が発電運転(自立運転)を行っている。
また、停電直後には発電停止中であった燃料電池システム10Aの燃料電池装置11Aは、連系側遮断器18及び自立側遮断器19の両方を接続作動させるので、燃料電池装置11Aの発電電力は内部電力線20に供給され、且つ、切替器23の端子bに供給される。つまり、燃料電池システム10Aでは、電力系統1で異常が発生した後、切替器23では端子bと端子cとが接続されて、発電運転(自立運転)を行っている燃料電池装置11Aから重要電力負荷装置21Aへの電力供給が行われている。
その結果、電力系統1から電力が供給されなくても、各燃料電池システム10の燃料電池装置11から、重要電力負荷装置21に対して十分な電力を供給できる。
[During independent operation]
FIG. 9 is a diagram showing a state of the
As shown in the figure, in all the
Further, since the
As a result, even if power is not supplied from the power system 1, sufficient power can be supplied from the
<第4実施形態>
第4実施形態の燃料電池設備は、停電直後及び自立運転中での電力の供給先が上記実施形態と異なっている。以下に第4実施形態の燃料電池設備について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
<Fourth Embodiment>
The fuel cell equipment of the fourth embodiment is different from the above-described embodiment in the power supply destination immediately after the power failure and during the independent operation. The fuel cell equipment of the fourth embodiment will be described below, but the description of the same configuration as that of the above embodiment will be omitted.
図10〜図12は、第4実施形態の燃料電池設備の構成を示す図である。具体的には、図10は燃料電池装置11が連系運転中の状態を示す図であり、図11は電力系統1の停電直後の状態を示す図であり、図12は燃料電池装置11の自立運転中の状態を示す図である。図示するように、第4実施形態の燃料電池設備では、各燃料電池システム10の内部電力線20(L)の途中には遮断器26が設けられている。遮断器26は、内部電力線20の第1接続箇所P1と第2接続箇所P2との間に設けられている。従って、一般電力負荷装置22は、遮断器26が接続作動している場合には電力の供給を受けることができ、遮断器26が遮断作動している場合には電力の供給を受けることができない。また、重要電力負荷装置21は、遮断器26が接続作動している場合には電力の供給を受けることができ、遮断器26が遮断作動している場合には、切替器23の端子bに電力が供給されている場合に限って、電力の供給を受けることができる。
10 to 12 are diagrams showing the configuration of the fuel cell equipment of the fourth embodiment. Specifically, FIG. 10 is a diagram showing a state in which the
〔連系運転中〕
図10は燃料電池装置11が連系運転中の状態を示す図である。図中において、電力が供給されている箇所は太線で描いている。
制御装置5は、電力系統1からの電力供給が正常に行われている場合、受電設備2の遮断器4を接続作動させることで電力系統1と電力線L(相互接続電力線6)とを接続し、遮断器25を接続作動させる。また、各燃料電池システム10では、遮断器26を接続作動させる。そして、受電設備2の遮断器4が接続作動されることで電力線L(相互接続電力線6)が電力系統1に接続されている連系運転中の場合、燃料電池装置11が発電停止中である燃料電池システム10が有っても、その燃料電池システム10の重要電力負荷装置21及び一般電力負荷装置22は、電力線L(内部電力線20及び相互接続電力線6)から供給される電力を用いて動作できる。つまり、連系運転中の場合、電力線Lには、電力系統1から供給される電力及び発電運転中の燃料電池装置11から供給される電力の少なくとも一方が供給されているため、その電力を用いて、燃料電池装置11が発電停止中である燃料電池システム10の重要電力負荷装置21及び一般電力負荷装置22は動作できる。また、共用電力負荷装置7も、相互接続電力線6を介して供給される電力を用いて動作できる。
[During interconnection operation]
FIG. 10 is a diagram showing a state in which the
When the power supply from the power system 1 is normally performed, the
本実施形態の燃料電池設備では、電力線Lが電力系統1に接続されている連系運転中、複数の燃料電池システム10において、発電運転中の燃料電池装置11の最大発電電力の合計が、発電停止中の燃料電池装置11の発電運転の開始に必要な電力の合計と、発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10における重要電力負荷装置21の最大負荷電力の合計と、の和以上となるように、発電運転する燃料電池装置11が決定される。つまり、電力系統1で停電等の異常が発生して、電力線L(内部電力線20及び相互接続電力線6)が電力系統1から解列されたとしても、発電運転中の燃料電池装置11から電力線Lに供給される電力のみで、複数の燃料電池システム10における全ての電力需要(但し、一般電力負荷装置22の電力需要及び共用電力負荷装置7の電力需要及び発電停止中の燃料電池装置11が設けられている燃料電池システム10の重要電力負荷装置21の電力需要を除く)を賄うことができるように、連系運転中である間から燃料電池装置11の運転台数が制御されている。
このように、本実施形態では、各燃料電池システム10の一般電力負荷装置22の負荷電力及び共用電力負荷装置7の負荷電力及び発電停止中の燃料電池装置11が設けられている燃料電池システム10の重要電力負荷装置21の負荷電力を考慮せずに、燃料電池装置11の運転台数を制御する。
In the fuel cell equipment of the present embodiment, the total of the maximum generated power of the
As described above, in the present embodiment, the
例えば、制御装置5は、発電運転中の燃料電池装置11が発電を停止する予定である旨の情報を受信した場合、その発電運転中であるが発電停止予定である燃料電池装置11を「発電停止中の燃料電池装置11」と見なした状態で、「発電運転中の燃料電池装置11の最大発電電力の合計」と、「発電停止中の燃料電池装置11の発電運転の開始に必要な電力の合計と、発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10における重要電力負荷装置21の最大負荷電力の合計と、の和」とを比較する。そして、制御装置5は、「発電運転中の燃料電池装置11の最大発電電力の合計」が、「発電停止中の燃料電池装置11の発電運転の開始に必要な電力の合計と、発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10における重要電力負荷装置21の最大負荷電力の合計と、の和」に満たない場合、発電停止中の燃料電池装置11のうち、新たに発電運転を開始させる1台又は複数台の燃料電池装置11を決定して、発電停止予定の燃料電池装置11が実際に発電を停止する前に、その新たに発電運転を開始させることに決定した燃料電池装置11に対して発電運転の開始指令を送信する。尚、制御装置5は、燃料電池装置11が発電を停止した後に、新たに発電運転を開始させることに決定した燃料電池装置11に対して発電運転の開始指令を送信してもよい。
For example, when the
図10に例示する連系運転中の場合、燃料電池システム10Aの燃料電池装置11Aは発電停止中であり、燃料電池システム10Bの燃料電池装置11Bは発電運転中であり、燃料電池システム10Cの燃料電池装置11Cは発電運転中である。この状態で、「発電運転中の燃料電池装置11B,11Cの最大発電電力の合計」が、「発電停止中の燃料電池装置11Aの発電運転の開始に必要な電力の合計と、発電運転中の燃料電池装置11B,11Cを有する燃料電池システム10B,10Cにおける重要電力負荷装置21の最大負荷電力の合計と、の和」以上になっている。
In the case of the interconnection operation illustrated in FIG. 10, the
〔停電直後〕
図11は電力系統1の停電直後の状態を示す図である。図中において、電力が供給されている箇所は太線で描いている。
制御装置5は、電圧検出器3で検出される電力系統1での電力の電圧が設定電圧未満の場合、即ち、電力系統1で停電等の異常が発生した場合、受電設備2の遮断器4を遮断作動させることで電力線L(相互接続電力線6)を電力系統1から解列させ、遮断器25を遮断作動させることで共用電力負荷装置7を相互接続電力線6から解列させ、燃料電池装置11に同期信号(例えば60Hzの信号)を送る。加えて、制御装置5は、各燃料電池システム10に対して、燃料電池装置11を所定の出力(例えば最大発電電力など)で発電運転(自立運転)するように指示する。
[Immediately after a power outage]
FIG. 11 is a diagram showing a state immediately after a power failure of the power system 1. In the figure, the parts where power is supplied are drawn with thick lines.
The
各燃料電池システム10では、例えば燃料電池部12の電池制御部15からの指令により、遮断器26が遮断作動される。その結果、各燃料電池システム10が有する一般電力負荷装置22は、電力の供給を受けることができなくなる。尚、後述するように、発電運転(自立運転)中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10では、重要電力負荷装置21への電力供給は行われる。
In each
既に発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10では、制御装置5からの指示に応じて、最大発電電力で燃料電池装置11を自立運転させる。この場合、燃料電池装置11は、連系側遮断器18及び自立側遮断器19の両方を接続作動させるので、発電運転を行っている燃料電池装置11から連系出力線16及び自立出力線17の両方に電力が供給される。その結果、燃料電池装置11の発電電力は内部電力線20に供給され、且つ、切替器23の端子bに供給される。つまり、自立運転中は、切替器23では端子bと端子cとが接続され、発電運転を行っている燃料電池装置11から自立出力線17を介して同じ燃料電池システム10の重要電力負荷装置21への電力供給が行われる。
In the
燃料電池装置11が最大発電電力で運転中、余剰電力が相互接続電力線6へと供給される。そして、その電力は、同じく相互接続電力線6に接続されている発電停止中の燃料電池装置11Aを有する燃料電池システム10Aにおいて、その燃料電池装置11Aの発電運転の開始のため(即ち、補機14の負荷電力)に利用される。尚、遮断器25が遮断作動しているため、共用電力負荷装置7への電力供給は行われない。また、発電停止中の燃料電池装置11Aを有する燃料電池システム10Aでは、燃料電池装置11Aは自立側遮断器19を遮断作動させているため、燃料電池システム10Aの重要電力負荷装置21Aに電力は供給されていない。
While the
以上のように、本実施形態の燃料電池設備は、電力系統1で異常が発生した場合、受電設備2の遮断器4によって電力線Lが電力系統1から解列され、且つ、発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10では重要電力負荷装置21への電力供給が行われ、且つ、発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10の少なくとも一つから電力線Lへの電力の供給が行われ、発電停止中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10では電力線Lから供給される電力を消費して燃料電池装置11が発電運転を開始するように構成される。
As described above, in the fuel cell equipment of the present embodiment, when an abnormality occurs in the power system 1, the power line L is disconnected from the power system 1 by the breaker 4 of the
〔自立運転中〕
図12は燃料電池装置11の自立運転中の状態を示す図である。図中において、電力が供給されている箇所は太線で描いている。
図示するように、停電直後には発電停止中であった燃料電池システム10Aの燃料電池装置11Aも含めて、全ての燃料電池システム10において、燃料電池装置11が発電運転(自立運転)を行っている。
また、停電直後には発電停止中であった燃料電池システム10Aの燃料電池装置11Aは、連系側遮断器18及び自立側遮断器19の両方を接続作動させるので、燃料電池装置11Aの発電電力は内部電力線20に供給され、且つ、切替器23の端子bに供給される。つまり、燃料電池システム10Aでは、電力系統1で異常が発生した後、切替器23では端子bと端子cとが接続されて、発電運転(自立運転)を行っている燃料電池装置11Aから重要電力負荷装置21Aへの電力供給が行われている。
その結果、電力系統1から電力が供給されなくても、各燃料電池システム10の燃料電池装置11から、重要電力負荷装置21に対して十分な電力を供給できる。
[During independent operation]
FIG. 12 is a diagram showing a state of the
As shown in the figure, in all the
Further, since the
As a result, even if power is not supplied from the power system 1, sufficient power can be supplied from the
<第5実施形態>
第5実施形態の燃料電池設備は、停電直後及び自立運転中での電力の供給先が上記実施形態と異なっている。以下に第5実施形態の燃料電池設備について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
<Fifth Embodiment>
The fuel cell equipment of the fifth embodiment is different from the above-described embodiment in the power supply destination immediately after the power failure and during the independent operation. The fuel cell equipment of the fifth embodiment will be described below, but the description of the same configuration as that of the above embodiment will be omitted.
図13〜図15は、第5実施形態の燃料電池設備の構成を示す図である。具体的には、図13は燃料電池装置11が連系運転中の状態を示す図であり、図14は電力系統1の停電直後の状態を示す図であり、図15は燃料電池装置11の自立運転中の状態を示す図である。図示するように、第5実施形態の燃料電池設備では、各燃料電池システム10の内部電力線20(L)の途中には遮断器26が設けられている。遮断器26は、内部電力線20の第1接続箇所P1と第2接続箇所P2との間に設けられている。そして、一般電力負荷装置22は、遮断器26が接続作動している場合には電力の供給を受けることができ、遮断器26が遮断作動している場合には電力の供給を受けることができない。また、重要電力負荷装置21は、遮断器26が接続作動している場合には電力の供給を受けることができ、遮断器26が遮断作動している場合には、切替器23の端子bに電力が供給されている場合に限って、電力の供給を受けることができる。
13 to 15 are diagrams showing the configuration of the fuel cell equipment of the fifth embodiment. Specifically, FIG. 13 is a diagram showing a state in which the
また、各燃料電池システム10の内部電力線20(L)は遮断器27を介して相互接続電力線6(L)に接続される。従って、各燃料電池システム10は、遮断器27が接続作動している場合には相互接続電力線6と接続され、遮断器27が遮断作動している場合には相互接続電力線6と接続されない。遮断器27の動作は制御装置5が制御する。
Further, the internal power line 20 (L) of each
〔連系運転中〕
図13は燃料電池装置11が連系運転中の状態を示す図である。図中において、電力が供給されている箇所は太線で描いている。
制御装置5は、電力系統1からの電力供給が正常に行われている場合、受電設備2の遮断器4を接続作動させることで電力系統1と電力線L(相互接続電力線6)とを接続し、遮断器25を接続作動させる。また、制御装置5は、全ての遮断器27を接続作動させる。また、各燃料電池システム10では、遮断器26を接続作動させる。そして、受電設備2の遮断器4が接続作動されることで電力線L(相互接続電力線6)が電力系統1に接続されている連系運転中の場合、燃料電池装置11が発電停止中である燃料電池システム10が有っても、その燃料電池システム10の重要電力負荷装置21及び一般電力負荷装置22は、電力線L(内部電力線20及び相互接続電力線6)から供給される電力を用いて動作できる。つまり、連系運転中の場合、電力線Lには、電力系統1から供給される電力及び発電運転中の燃料電池装置11から供給される電力の少なくとも一方が供給されているため、その電力を用いて、燃料電池装置11が発電停止中である燃料電池システム10の重要電力負荷装置21及び一般電力負荷装置22は動作できる。また、共用電力負荷装置7も、相互接続電力線6を介して供給される電力を用いて動作できる。
[During interconnection operation]
FIG. 13 is a diagram showing a state in which the
When the power supply from the power system 1 is normally performed, the
本実施形態の燃料電池設備では、電力線Lが電力系統1に接続されている連系運転中、複数の燃料電池システム10において、発電運転中の燃料電池装置11の最大発電電力の合計が、発電停止中の燃料電池装置11のうちの起動順序の優先度が最も高い燃料電池装置11の発電運転の開始に必要な電力の合計と、発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10における重要電力負荷装置21の最大負荷電力の合計と、の和以上となるように、発電運転する燃料電池装置11が決定される。
In the fuel cell equipment of the present embodiment, the total of the maximum generated power of the
例えば、図13に例示する場合、発電停止中であるのは、燃料電池システム10Aの燃料電池装置11Aと、燃料電池システム10Cの燃料電池装置11Cとである。そして、起動順序の優先度は、燃料電池システム10Aの燃料電池装置11Aが高く、燃料電池システム10Cの燃料電池装置11Cが低い。そのため、本実施形態の燃料電池設備では、電力線Lが電力系統1に接続されている連系運転中、複数の燃料電池システム10において、発電運転中の燃料電池装置11Bの最大発電電力の合計が、発電停止中の燃料電池装置11A,11Cのうちの起動順序の優先度が最も高い燃料電池装置11(燃料電池システム10Aの燃料電池装置11)の発電運転の開始に必要な電力の合計と、発電運転中の燃料電池装置11Bを有する燃料電池システム10Bにおける重要電力負荷装置21Bの最大負荷電力の合計と、の和以上となるように、発電運転する燃料電池装置11が決定される。
For example, in the case of FIG. 13, it is the
つまり、電力系統1で停電等の異常が発生して、電力線L(内部電力線20及び相互接続電力線6)が電力系統1から解列されたとしても、発電運転中の燃料電池装置11から電力線Lに供給される電力のみで、起動順序の優先度が最も高い燃料電池装置11(燃料電池システム10Aの燃料電池装置11A)の発電運転の開始に必要な電力の合計と、発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10における重要電力負荷装置21の電力需要を賄うことができるように、連系運転中である間から燃料電池装置11の運転台数が制御されている。
That is, even if an abnormality such as a power failure occurs in the power system 1 and the power line L (
例えば、制御装置5は、発電運転中の燃料電池装置11が発電を停止する予定である旨の情報を受信した場合、その発電運転中であるが発電停止予定である燃料電池装置11を「発電停止中の燃料電池装置11」と見なした状態で、「発電運転中の燃料電池装置11の最大発電電力の合計」と、「発電停止中の燃料電池装置11のうちの起動順序の優先度が最も高い燃料電池装置11の発電運転の開始に必要な電力の合計と、発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10における重要電力負荷装置21の最大負荷電力の合計と、の和」とを比較する。そして、制御装置5は、「発電運転中の燃料電池装置11の最大発電電力の合計」が、「発電停止中の燃料電池装置11のうちの起動順序の優先度が最も高い燃料電池装置11の発電運転の開始に必要な電力の合計と、発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10における重要電力負荷装置21の最大負荷電力の合計と、の和」に満たない場合、発電停止中の燃料電池装置11のうち、新たに発電運転を開始させる1台又は複数台の燃料電池装置11を決定して、発電停止予定の燃料電池装置11が実際に発電を停止する前に、その新たに発電運転を開始させることに決定した燃料電池装置11に対して発電運転の開始指令を送信する。尚、制御装置5は、燃料電池装置11が発電を停止した後に、新たに発電運転を開始させることに決定した燃料電池装置11に対して発電運転の開始指令を送信してもよい。
For example, when the
図13に例示する連系運転中の場合、燃料電池システム10Aの燃料電池装置11Aは発電停止中であり、燃料電池システム10Bの燃料電池装置11Bは発電運転中であり、燃料電池システム10Cの燃料電池装置11Cは発電停止中である。この状態で、「発電運転中の燃料電池装置11Bの最大発電電力の合計」が、「発電停止中の燃料電池装置11A,11Cのうちの起動順序の優先度が最も高い燃料電池装置11Aの発電運転の開始に必要な電力の合計と、発電運転中の燃料電池装置11Bを有する燃料電池システム10Bにおける重要電力負荷装置21Bの最大負荷電力の合計と、の和」以上になっている。
In the case of the interconnection operation illustrated in FIG. 13, the
〔停電直後〕
図14は電力系統1の停電直後の状態を示す図である。図中において、電力が供給されている箇所は太線で描いている。
制御装置5は、電圧検出器3で検出される電力系統1での電力の電圧が設定電圧未満の場合、即ち、電力系統1で停電等の異常が発生した場合、受電設備2の遮断器4を遮断作動させることで電力線L(相互接続電力線6)を電力系統1から解列させ、遮断器25を遮断作動させることで共用電力負荷装置7を相互接続電力線6から解列させ、燃料電池装置11に同期信号(例えば60Hzの信号)を送る。
[Immediately after a power outage]
FIG. 14 is a diagram showing a state immediately after a power failure of the power system 1. In the figure, the parts where power is supplied are drawn with thick lines.
The
制御装置5は、発電運転中の燃料電池装置11Bを有する燃料電池システム10Bの内部電力線20と相互接続電力線6とが接続されるように遮断器27bを接続作動させると共に、燃料電池システム10Bに対して、燃料電池装置11Bを所定の出力(例えば最大発電電力など)で発電運転(自立運転)するように指示する。
The
更に、制御装置5は、発電停止中である燃料電池装置11A,11Cのうち、起動順序の優先度が最も高い燃料電池装置11Aが発電運転を開始できるように、遮断器27aを接続作動させて、燃料電池装置11Aが設けられている燃料電池システム10Aの内部電力線20と相互接続電力線6とを接続させる。その結果、燃料電池システム10Aの内部電力線20には電力が供給される。
それに対して、制御装置5は、発電停止中である燃料電池装置11A,11Cのうち、起動順序の優先度が低い燃料電池装置11Cが設けられる燃料電池システム10Cの遮断器27cを遮断作動させて、燃料電池システム10Cの内部電力線20を相互接続電力線6から解列させる。その結果、燃料電池システム10Cの内部電力線20には電力が供給されない。
Further, the
On the other hand, the
遮断器27が接続作動されることで電力が供給されている燃料電池システム10では、例えば燃料電池部12の電池制御部15からの指令により、遮断器26が遮断作動される。その結果、電力が供給されている燃料電池システム10が有する一般電力負荷装置22は、電力の供給を受けることができなくなる。尚、後述するように、発電運転(自立運転)中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10では、重要電力負荷装置21への電力供給は行われる。
また、遮断器27が遮断作動されることで電力が供給されていない燃料電池システム10では、燃料電池装置11及び重要電力負荷装置21及び一般電力負荷装置22の何れにも電力供給は行われない。
In the
Further, in the
既に発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10では、制御装置5からの指示に応じて、最大発電電力で燃料電池装置11を自立運転させる。この場合、燃料電池装置11は、連系側遮断器18及び自立側遮断器19の両方を接続作動させるので、発電運転を行っている燃料電池装置11から連系出力線16及び自立出力線17の両方に電力が供給される。その結果、燃料電池装置11の発電電力は内部電力線20に供給され、且つ、切替器23の端子bに供給される。つまり、自立運転中は、切替器23では端子bと端子cとが接続され、発電運転を行っている燃料電池装置11から自立出力線17を介して同じ燃料電池システム10の重要電力負荷装置21への電力供給が行われる。
In the
燃料電池装置11Bが最大発電電力で運転中、余剰電力が遮断器27を介して相互接続電力線6へと供給される。そして、その電力は、同じく相互接続電力線6に接続されている発電停止中の燃料電池装置11Aを有する燃料電池システム10Aにおいて、その燃料電池装置11Aの発電運転の開始のため(即ち、補機14の負荷電力)に利用される。尚、遮断器25が遮断作動しているため、共用電力負荷装置7への電力供給は行われない。また、発電停止中の燃料電池装置11Aを有する燃料電池システム10Aでは、燃料電池装置11Aは自立側遮断器19を遮断作動させているため、燃料電池システム10Aの重要電力負荷装置21Aに電力は供給されていない。
While the
〔自立運転中〕
図15は燃料電池装置11の自立運転中の状態を示す図である。図中において、電力が供給されている箇所は太線で描いている。
図示するように、停電直後には発電停止中であった燃料電池システム10Aの燃料電池装置11Aが発電運転(自立運転)を行っている。尚、起動順序の優先度が低い燃料電池装置11Cは発電運転を行っていない。
[During independent operation]
FIG. 15 is a diagram showing a state of the
As shown in the figure, the
また、停電直後には発電停止中であった燃料電池システム10Aの燃料電池装置11Aは、連系側遮断器18及び自立側遮断器19の両方を接続作動させるので、燃料電池装置11Aの発電電力は内部電力線20に供給され、且つ、切替器23の端子bに供給される。つまり、燃料電池システム10Aでは、電力系統1で異常が発生した後、切替器23では端子bと端子cとが接続されて、発電運転(自立運転)を行っている燃料電池装置11Aから重要電力負荷装置21Aへの電力供給が行われている。
Further, since the
その後、制御装置5は、起動順序の優先度が低い燃料電池装置11Cが発電運転を開始できるように、遮断器27cを接続作動させて、燃料電池装置11Cが設けられている燃料電池システム10Cの内部電力線20と相互接続電力線6とを接続させる。その結果、燃料電池システム10Cの内部電力線20には電力が供給される。図示は省略するが、その後、燃料電池システム10Cの燃料電池装置11Cも発電運転を開始する。
After that, the
以上のように、本実施形態の燃料電池設備は、電力系統1で異常が発生した場合、受電設備2の遮断器4によって電力線Lが電力系統1から解列され、且つ、発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10では重要電力負荷装置21への電力供給が行われ、且つ、発電運転中の燃料電池装置11を有する燃料電池システム10の少なくとも一つから電力線Lへの電力の供給が行われ、且つ、発電停止中の燃料電池装置11のうち、起動順序の優先度が高い方から順に、当該燃料電池装置11を有する燃料電池システム10に電力線Lから電力の供給が行われて、燃料電池装置11は発電運転を開始するように構成される。
As described above, in the fuel cell equipment of the present embodiment, when an abnormality occurs in the power system 1, the power line L is disconnected from the power system 1 by the breaker 4 of the
<別実施形態>
<1>
上記実施形態では、本発明の燃料電池設備について具体例を挙げて説明したが、その構成は適宜変更可能である。
<Another Embodiment>
<1>
In the above embodiment, the fuel cell equipment of the present invention has been described with reference to specific examples, but the configuration thereof can be changed as appropriate.
<2>
上記実施形態(別実施形態を含む)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。
<2>
The configurations disclosed in the above embodiments (including other embodiments) can be applied in combination with the configurations disclosed in other embodiments as long as there is no contradiction, and are disclosed in the present specification. The embodiment described is an example, and the embodiment of the present invention is not limited to this, and can be appropriately modified without departing from the object of the present invention.
本発明は、発電停止中の燃料電池装置を有する燃料電池システムで必要とされる電力を供給できる燃料電池設備に利用できる。 The present invention can be used for fuel cell equipment capable of supplying the power required for a fuel cell system having a fuel cell device in which power generation is stopped.
1 電力系統
2 受電設備
4 遮断器
6 相互接続電力線(電力線 L)
7 共用電力負荷装置
10(10A,10B,10C) 燃料電池システム
11(11A,11B,11C) 燃料電池装置
16 連系出力線
17 自立出力線
20 内部電力線(電力線 L)
21 重要電力負荷装置(電力負荷装置)
22 一般電力負荷装置(電力負荷装置)
1
7 Shared power load device 10 (10A, 10B, 10C) Fuel cell system 11 (11A, 11B, 11C)
21 Important power load device (power load device)
22 General power load device (power load device)
Claims (6)
前記電力線には共用電力負荷装置が接続され、
前記電力線が前記電力系統に接続されている連系運転中、複数の前記燃料電池システムにおいて、発電運転中の前記燃料電池装置の最大発電電力の合計が、発電停止中の前記燃料電池装置の発電運転の開始に必要な電力の合計と、複数の前記燃料電池システムにおける前記電力負荷装置の最大負荷電力の合計と、前記共用電力負荷装置の最大負荷電力と、の和以上となるように、発電運転する前記燃料電池装置を決定し、
前記電力系統で異常が発生した場合、前記受電設備の前記遮断器によって前記電力線が前記電力系統から解列され、且つ、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記電力負荷装置への電力供給が行われ、且つ、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムの少なくとも一つから前記電力線への電力の供給が行われ、且つ、発電停止中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記電力線から供給される電力を消費して前記燃料電池装置が発電運転を開始し、且つ、発電停止中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記電力線から供給される電力を消費して前記電力負荷装置が動作でき、且つ、前記共用電力負荷装置は前記電力線から供給される電力を消費して動作できるように構成される燃料電池設備。 A fuel cell facility in which a power line to which a plurality of fuel cell systems having a fuel cell device and a power load device are connected is connected to a power system via a power receiving facility having a breaker.
A shared power load device is connected to the power line,
In the plurality of fuel cell systems during the interconnection operation in which the power line is connected to the power system, the total of the maximum generated power of the fuel cell device during the power generation operation is the power generation of the fuel cell device whose power generation is stopped. Power generation is equal to or greater than the sum of the total power required to start operation, the total maximum load power of the power load device in the plurality of fuel cell systems, and the maximum load power of the shared power load device. Determine the fuel cell device to operate
When an abnormality occurs in the power system, the power line is disconnected from the power system by the circuit breaker of the power receiving facility, and the power load device is used in the fuel cell system having the fuel cell device during power generation operation. Power is supplied to the power line from at least one of the fuel cell systems having the fuel cell device during power generation operation, and power is supplied to the power line, and the power generation is stopped. In the fuel cell system having the above, the fuel cell device starts the power generation operation by consuming the power supplied from the power line, and in the fuel cell system having the fuel cell device in which the power generation is stopped, the power is supplied from the power line. A fuel cell facility configured so that the power load device can operate by consuming the electric power to be generated, and the shared power load device can operate by consuming the electric power supplied from the power line.
前記電力線には共用電力負荷装置が接続され、
前記電力負荷装置は、重要電力負荷装置と一般電力負荷装置とを含み、
前記電力線が前記電力系統に接続されている連系運転中、複数の前記燃料電池システムにおいて、発電運転中の前記燃料電池装置の最大発電電力の合計が、発電停止中の前記燃料電池装置の発電運転の開始に必要な電力の合計と、複数の前記燃料電池システムにおける前記重要電力負荷装置の最大負荷電力の合計と、前記共用電力負荷装置の最大負荷電力と、の和以上となるように、発電運転する前記燃料電池装置を決定し、
前記電力系統で異常が発生した場合、前記受電設備の前記遮断器によって前記電力線が前記電力系統から解列され、且つ、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記重要電力負荷装置への電力供給が行われ、且つ、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムの少なくとも一つから前記電力線への電力の供給が行われ、且つ、発電停止中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記電力線から供給される電力を消費して前記燃料電池装置が発電運転を開始し、且つ、発電停止中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記電力線から供給される電力を消費して前記重要電力負荷装置が動作でき、且つ、前記共用電力負荷装置は前記電力線から供給される電力を消費して動作できるように構成される燃料電池設備。 A fuel cell facility in which a power line to which a plurality of fuel cell systems having a fuel cell device and a power load device are connected is connected to a power system via a power receiving facility having a breaker.
A shared power load device is connected to the power line,
The power load device includes an important power load device and a general power load device.
In the plurality of fuel cell systems during the interconnection operation in which the power line is connected to the power system, the total of the maximum generated power of the fuel cell device during the power generation operation is the power generation of the fuel cell device whose power generation is stopped. The sum of the total power required to start the operation, the total maximum load power of the critical power load device in the plurality of fuel cell systems, and the maximum load power of the shared power load device, or more. Determine the fuel cell device to be operated for power generation,
When an abnormality occurs in the power system, the power line is disconnected from the power system by the breaker of the power receiving facility, and the important power load in the fuel cell system having the fuel cell device during power generation operation. The fuel cell in which power is supplied to the device and power is supplied to the power line from at least one of the fuel cell systems having the fuel cell device during power generation operation, and power generation is stopped. In the fuel cell system having the apparatus, the fuel cell apparatus starts the power generation operation by consuming the electric power supplied from the electric power line, and in the fuel cell system having the fuel cell apparatus in which the power generation is stopped, from the electric power line. A fuel cell facility configured so that the critical power load device can operate by consuming the supplied power, and the shared power load device can operate by consuming the power supplied from the power line.
前記電力負荷装置は、重要電力負荷装置と一般電力負荷装置とを含み、
前記電力線が前記電力系統に接続されている連系運転中、複数の前記燃料電池システムにおいて、発電運転中の前記燃料電池装置の最大発電電力の合計が、発電停止中の前記燃料電池装置の発電運転の開始に必要な電力の合計と、複数の前記燃料電池システムにおける前記重要電力負荷装置の最大負荷電力の合計と、の和以上となるように、発電運転する前記燃料電池装置を決定し、
前記電力系統で異常が発生した場合、前記受電設備の前記遮断器によって前記電力線が前記電力系統から解列され、且つ、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記重要電力負荷装置への電力供給が行われ、且つ、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムの少なくとも一つから前記電力線への電力の供給が行われ、発電停止中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記電力線から供給される電力を消費して前記燃料電池装置が発電運転を開始し、且つ、発電停止中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記電力線から供給される電力を消費して前記重要電力負荷装置が動作できるように構成される燃料電池設備。 A fuel cell facility in which a power line to which a plurality of fuel cell systems having a fuel cell device and a power load device are connected is connected to a power system via a power receiving facility having a breaker.
The power load device includes an important power load device and a general power load device.
In the plurality of fuel cell systems during the interconnection operation in which the power line is connected to the power system, the total of the maximum generated power of the fuel cell device during the power generation operation is the power generation of the fuel cell device whose power generation is stopped. The fuel cell device to be operated for power generation is determined so as to be equal to or greater than the sum of the total power required to start the operation and the total maximum load power of the critical power load devices in the plurality of fuel cell systems.
When an abnormality occurs in the power system, the power line is disconnected from the power system by the breaker of the power receiving facility, and the important power load in the fuel cell system having the fuel cell device during power generation operation. Power is supplied to the device, and power is supplied to the power line from at least one of the fuel cell systems having the fuel cell device during power generation operation, and the power generation is stopped. In the fuel cell system having the power line, the fuel cell device consumes the power supplied from the power line to start the power generation operation, and in the fuel cell system having the fuel cell device in which the power generation is stopped, the power is supplied from the power line. A fuel cell facility configured to consume power to operate the critical power load device.
前記電力負荷装置は、重要電力負荷装置と一般電力負荷装置とを含み、
前記電力線が前記電力系統に接続されている連系運転中、複数の前記燃料電池システムにおいて、発電運転中の前記燃料電池装置の最大発電電力の合計が、発電停止中の前記燃料電池装置の発電運転の開始に必要な電力の合計と、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムにおける前記重要電力負荷装置の最大負荷電力の合計と、の和以上となるように、発電運転する前記燃料電池装置を決定し、
前記電力系統で異常が発生した場合、前記受電設備の前記遮断器によって前記電力線が前記電力系統から解列され、且つ、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記重要電力負荷装置への電力供給が行われ、且つ、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムの少なくとも一つから前記電力線への電力の供給が行われ、発電停止中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記電力線から供給される電力を消費して前記燃料電池装置が発電運転を開始するように構成される燃料電池設備。 A fuel cell facility in which a power line to which a plurality of fuel cell systems having a fuel cell device and a power load device are connected is connected to a power system via a power receiving facility having a breaker.
The power load device includes an important power load device and a general power load device.
In the plurality of fuel cell systems during the interconnection operation in which the power line is connected to the power system, the total of the maximum generated power of the fuel cell device during the power generation operation is the power generation of the fuel cell device whose power generation is stopped. The power generation operation is performed so as to be equal to or greater than the sum of the total power required to start the operation and the total maximum load power of the critical power load device in the fuel cell system having the fuel cell device during the power generation operation. Determine the fuel cell device,
When an abnormality occurs in the power system, the power line is disconnected from the power system by the circuit breaker of the power receiving facility, and the important power load in the fuel cell system having the fuel cell device during power generation operation. Power is supplied to the device, and power is supplied to the power line from at least one of the fuel cell systems having the fuel cell device during power generation operation, and the power generation is stopped. The fuel cell system includes a fuel cell facility configured to consume electric power supplied from the electric power line so that the fuel cell apparatus starts power generation operation.
前記電力負荷装置は、重要電力負荷装置と一般電力負荷装置とを含み、
前記電力線が前記電力系統に接続されている連系運転中、複数の前記燃料電池システムにおいて、発電運転中の前記燃料電池装置の最大発電電力の合計が、発電停止中の前記燃料電池装置のうちの起動順序の優先度が最も高い燃料電池装置の発電運転の開始に必要な電力の合計と、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムにおける前記重要電力負荷装置の最大負荷電力の合計と、の和以上となるように、発電運転する前記燃料電池装置を決定し、
前記電力系統で異常が発生した場合、前記受電設備の前記遮断器によって前記電力線が前記電力系統から解列され、且つ、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムでは前記重要電力負荷装置への電力供給が行われ、且つ、発電運転中の前記燃料電池装置を有する前記燃料電池システムの少なくとも一つから前記電力線への電力の供給が行われ、且つ、発電停止中の前記燃料電池装置のうち、起動順序の優先度が高い方から順に、当該燃料電池装置を有する前記燃料電池システムに前記電力線から電力の供給が行われて、前記燃料電池装置は発電運転を開始するように構成される燃料電池設備。 A fuel cell facility in which a power line to which a plurality of fuel cell systems having a fuel cell device and a power load device are connected is connected to a power system via a power receiving facility having a breaker.
The power load device includes an important power load device and a general power load device.
In the plurality of fuel cell systems during the interconnection operation in which the power line is connected to the power system, the total of the maximum generated power of the fuel cell device during the power generation operation is among the fuel cell devices whose power generation is stopped. The total power required to start the power generation operation of the fuel cell device having the highest priority in the start-up order and the maximum load power of the critical power load device in the fuel cell system having the fuel cell device during the power generation operation. Determine the fuel cell device to be operated for power generation so that it is equal to or greater than the sum of the total.
When an abnormality occurs in the power system, the power line is disconnected from the power system by the circuit breaker of the power receiving facility, and the important power load in the fuel cell system having the fuel cell device during power generation operation. The fuel cell in which power is supplied to the device and power is supplied to the power line from at least one of the fuel cell systems having the fuel cell device during power generation operation, and power generation is stopped. Among the devices, power is supplied from the power line to the fuel cell system having the fuel cell device in order from the one having the highest priority of the start-up order, and the fuel cell device is configured to start power generation operation. Fuel cell equipment to be used.
前記燃料電池システムでは、前記電力系統で異常が発生した後、発電運転を行っている前記燃料電池装置から自立出力線を介して前記重要電力負荷装置への電力供給が行われるように構成される請求項1〜5の何れか一項に記載の燃料電池設備。 The power load device includes a critical power load device and a general power load device.
In the fuel cell system, after an abnormality occurs in the power system, power is supplied from the fuel cell device performing power generation operation to the critical power load device via an independent output line. The fuel cell facility according to any one of claims 1 to 5.
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