JPH08171919A - 燃料電池発電プラントの並列運転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 電気制御装置１３は、有効電力量と無効電力
量とが負荷分担量へ追従し、直交変換器１０から特定負
荷へ各プラントが同形の交流波形出力をするようにＰＷ
Ｍ信号を生成する。負荷分担制御装置１５は、プラント
の運転停止状態と予め定めたルールとにより１つのマス
タープラントを決定し、残りをスレーブプラントとする
共に、特定負荷の電力要求量とプラントの運転台数とか
ら負荷負担量を決定する。同期信号切換装置１６は、自
プラントがマスタープラントのとき自プラントの交流出
力に同期する同期信号を出力する一方、自プラントがス
レーブプラントのときマスタープラントの同期信号を取
込む。 【効果】 特定負荷の並列運転を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池発電プラント
の並列運転装置に係わり、特に電力需要のある現場へパ
ッケージ化された小型低出力タイプの複数による燃料電
池発電プラントを配置して並列運転するに好適な燃料電
池発電プラントの並列運転装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、電力は発電機を蒸気タービン等の
原動機で回転させ、この与えられた駆動エネルギーを発
電機によって交流電力として発生させて、発生した交流
電力のまま需要側へ供給する。この方法が電力の発生か
ら消費に至るまで最も都合のよいものとして採用されて
いる。

【０００３】一方、蒸気タービン等を駆動させる蒸気
は、ボイラ等により石油，ガス等の燃料を燃焼させた熱
エネルギーにより発生させているが、この燃料エネルギ
ーを熱エネルギーとして取出し、これを蒸気エネルギー
に交換し、さらに、電気エネルギーとして取出すことは
効率面で不利である。このため、近年では、燃料の電気
化学的変化を行わせ、この電気化学的変化の際に発生す
る電子の流れにより直接エネルギーを取出す燃料電池発
電方式が、省エネルギー発電の一つとして注目され採用
されつつある。

【０００４】この燃料電池は、供給される燃料と酸化剤
とを電気化学的に反応させて電力を発生するものである
が、その出力は直流出力であり、特定区域で消費する場
合はこの直流のまま消費し、また、省エネルギー製作の
一貫として大量の電力をまかなう場合には、直流−交流
交換器により交流に変換して電力系統へ供給するように
している。

【０００５】このようにして特定の電力需要に対して電
力供給を行う場合、その電力需要に見合う１台のプラン
トを新規に製造し電力供給をするかまたはパッケージ化
された低出力タイプのオンサイト型燃料電池プラントを
１台電力需要のある現場付近に設置し、不足分を系統か
らの電力で補うことにより電力供給を行っていた。

【０００６】以下このオンサイト型燃料電池プラントの
従来までの発電方法を説明する。

【０００７】従来の燃料電池プラントの運転方法には次
の３種類があり、それぞれの運転方法をオペレータの操
作により切換えることができた。

【０００８】（１）待機運転 ：プラント内の補機へ
直流変換器出力を供給する運転。 （２）系統連係運転：直流交換器出力を系統へ供給する
運転。 （３）単独負荷運転：直流交換器出力を単独負荷へ系統
に関係なく供給する運転。

【０００９】燃料電池プラントの標準的な構成図である
図１８を参照して燃料電池プラントの電気出力方法と上
記３種類の運転方法とその切換え方法について説明す
る。

【００１０】燃料電池プラント１は大別して直流発電部
２と制御装置３と交流出力部４とからなっている。制御
装置３は、電気制御装置１３とプロセス制御装置１４と
共通メモリ２０とにより構成され、電気制御装置１３は
交流出力部４を制御し、また、プロセス制御装置１４は
直流発電部２を制御する。

【００１１】まず、前記（１）の待機運転への移行につ
いて説明する。

【００１２】直流発電部２内の燃料電池１２は、プロセ
ス制御装置１４により制御され、供給される燃料と空気
とにより電気化学変化を起こし、直流起電力を発生す
る。このとき、電気制御装置１３は、この直流起電力に
よる電圧を検出し直流昇圧部１１が起動するために十分
な電圧になると、直流昇圧部１１を起動させる。直流昇
圧部１１は燃料電池１２で発生した起電力をさらに昇圧
する。これは、この後に起動される直流変換器１０によ
り直流から交流へ変換する効率を上げるため行われる。

【００１３】これら直流昇圧部１１、直交変換器１０が
起動されたことにより、燃料電池１２で発生し直流出力
１００が交流出力１０１に変換される。その後に交流出
力電圧が定格に達すると、切換器２１が系統側（図示Ｂ
側）から直交変換器１０側（図示Ａ側）へ切り換わり、
直交変換器１０の出力をプラント内の補機類へ供給す
る。このとき燃料電池１２からの直流出力１００がプラ
ント補機への交流出力電力と直交変換器１０等のロス分
を合わせた直流出力電力となる。燃料電池１２からの出
力電圧は一定であるため直流電流が上昇する。

【００１４】なお、切換器２１は交流出力１０１が出力
されるまでは、系統側（図示Ｂ側）にあり系統電力をプ
ラント内の補機に供給する。

【００１５】以上説明したように、プラント内の補機へ
の電力供給を直交変換器１０からの交流出力１０１によ
り行い、プラントを維持している状態を前記（１）待機
運転と呼ぶ。このとき、単独負荷運転用遮断器９は
「開」、系統連係用遮断器１８は「開」、内部接続遮断
器１９は「閉」となっている。従って、負荷６には、系
統２２からの電力供給がされている。

【００１６】次に、（１）待機運転とき、（２）系統連
係運転へ移行する場合について説明する。

【００１７】まず、待機運転状態にある燃料電池プラン
ト１において、オペレータが電気制御装置１３に接続さ
れている端末から系統連係運転を選択すると、プラント
は（２）系統連係運転へ切り換わる。

【００１８】待機運転のとき、遮断器５が「閉」状態な
ので内部接続遮断器１９を介して系統２２から負荷６へ
電力が供給されている。この状態でオペレータが電気制
御装置１３に接続された端末から系統連係運転を選択す
ると、交流出力部４内の系統連係用遮断器１８が「閉」
となる。これにより、単独負荷運転用遮断器９は
「開」、系統連係用遮断器１８は「閉」、内部接続遮断
器１９は「閉」となり、切換器２１は直交変換器１０側
（図示Ａ側）に接続される。

【００１９】従って、直交変換器１０の交流出力１０１
からプラント補機を除いた分の電力が負荷６に供給さ
れ、負荷６へは系統２２と燃料電池プラント１の両方か
ら電力供給がされる。このとき、燃料電池プラント１は
系統２２と同期が取られた交流出力としている。

【００２０】また、オペレータが端末から系統連係運転
を選択すると同時に、燃料電池プラント１から出力すべ
き有効電力と無効電力とを設定する。オペレータにより
有効電力と無効電力との設定された電気制御装置１３で
は直交変換器１０に対して出力電圧と位相を操作する。
これにより、オペレータが設定した有効電力と無効電力
とが出力される。

【００２１】次に、（３）単独負荷運転への移行につい
て説明する。

【００２２】待機運転状態にある燃料電池プラント１に
おいて、オペレータが電気制御装置１３に接続されてい
る端末から単独負荷運転を選択すると、プラントは
（３）単独負荷運転へ切り換わる。

【００２３】待機運転状態のとき、遮断器５が「閉」状
態なので負荷６に対して系統２２からの電力が供給され
ている。この状態でオペレータが電気制御装置１３に接
続された端末から単独負荷運転を選択すると、交流出力
部４内の単独負荷運転用遮断器９が「閉」となり内部接
続遮断器１９が「開」となる。これにより、単独負荷運
転用遮断器９は「閉」、系統連係用遮断器１８は
「開」、内部接続遮断器１９は「開」となり、切換器２
１が直交変換器１０側（図示Ａ側）に接続されている。

【００２４】従って、直交変換器１０の交流出力１０１
からプラント補機を除いた分の電力が負荷６に供給され
る。このとき、負荷６は燃料電池プラント１の定格出力
より小さい負荷容量に限定される。

【００２５】次に、系統連係運転の制御について図１９
を参照しつつ説明する。

【００２６】まず、予め定められた目標電圧信号ｖＢ／
Ｒと直流昇圧部１１の出力信号との偏差信号が比較手段
８７によって算出され、偏差信号が昇圧器電圧制御手段
８６と直流昇圧部１１とに制御されて直流昇圧部１１の
出力信号が目標電圧信号ｖＢ／Ｒに追従される。これに
より、目標電圧信号ｖＢ／Ｒに追従制御されて直流昇圧
部１１から直流出力が位相制御手段８３へ入力される
（図示太線）。

【００２７】一般に、有効電力Ｐと無効電力Ｑは次の式
（１）と（２）で示される。

【００２８】 Ｐ＝［Ｖａ・Ｖｂ ｓｉｎΘ］／Ｚ−−−−−−−−（１） Ｑ＝［Ｖａ・（Ｖａ−Ｖｂ）ｃｏｓΘ］／Ｚ−−−−（２）

【００２９】ここで、Ｖａ：直交変換器の出力電圧 Ｖｂ：系統の電圧 Ｚ：直交変換器と系統の連係インピーダンス Θ：直交変換器の出力電圧波形と系統の電圧波形の位相
差

【００３０】上記式（１），（２）より有効電力Ｐと無
効電力Ｑとは、直交変換器１０の出力電圧Ｖａとその位
相Θを調整すればよいことが判る。上記の考えから有効
電力Ｐと無効電力Ｑの制御は、図１９に示すオペレータ
による有効電力設定Ｐｓｅｔと無効電力設定Ｑｓｅｔに
よって実現される。

【００３１】すなわち、図１９の右上に示す有効電力設
定Ｐｓｅｔと有効電力Ｐ（図示太線）とが比較手段８０
へ入力され、得られる偏差信号が有効電力制御手段８１
により制御演算され、得られる信号が加算手段８２へ入
力される。

【００３２】次に、系統２２から系統同期信号発生手段
９１によって系統同期信号が取込まれる（図示太線）。
この系統同期信号と有効電力制御手段８１の出力信号と
が加算手段８２により加算され、位相制御手段８３によ
り位相Θが生成される。

【００３３】一方、オペレータによって設定される無効
電力設定Ｑｓｅｔ（図示右下）と無効電力とが比較手段
８８へ入力され得られた偏差信号が無効電力制御手段８
４によって制御演算されて交流出力電圧制御定数％Ｆが
電圧制御手段８５へ出力される。

【００３４】これによって、位相制御手段８３による位
相Θと電圧制御手段８５による電圧ｖとからスイッチン
グトランジスタがＯＮ／ＯＦＦされて図２０に示すＰＷ
Ｍ波（図示下段）が生成される。

【００３５】この図２０に示すＰＷＭ波は電圧ｖでＯＮ
の時間幅が定まり、トランジスタがＰＷＭ波の立ち上が
りの時間間隔だけＯＮとなる。このとき、位相Θ操作は
ＰＷＭ波の０クロスの立ち上がりタイミングを変えるこ
とにより操作でき、電圧ｖの操作量はＰＷＭ波のＯＮ時
間を変えることにより操作される。この結果、図示上段
のような交流出力波形の平均値が得られる。

【００３６】このような制御により燃料電池プラント１
は系統に同期した電力供給を行い、さらに、有効電力と
無効電力とを制御している。

【００３７】次に、待機運転中および単独負荷運転中に
おける直交変換器１０と直流昇圧部１１を制御する電気
制御装置１３の制御内容を図２１を参照して説明する。

【００３８】まず、直流昇圧部１１の電圧制御は、図１
９で説明した系統連係時と同様で目標電圧信号ｖＢ／Ｒ
に直流昇圧部１１の出力信号が追従するように比較手段
８７からの偏差信号を昇圧器電圧制御手段８６により制
御する。直流昇圧部１１の電圧制御の方法は、上記系統
連係時の方法と同様である。

【００３９】単独負荷運転のときは系統連係運転と異な
り有効電力制御および無効電力制御は行わず、出力電圧
一定制御を行うのみである。その理由は負荷運転中は直
交変換器１０に接続される負荷の成分により必要となる
有効電力Ｐと無効電力Ｑが一義に決まるからである。つ
まり、純抵抗負荷分の大きさで有効電力の大きさ、イン
ダクタンスとコンデンサ分の負荷の大きさにより無効電
力Ｑの大きさが決まる。従って、この場合の出力側であ
る直交変換器１０で制御する必要はなく、燃料電池プラ
ント１の定格以内の負荷容量を接続する場合、負荷６側
で必要な電力を直交変換器１０が出力する。

【００４０】また、単独負荷運転中のプラントは、交流
出力を系統２２と同期させる必要がないため、電気制御
装置１３内に設ける基準クロックにより、その周波数を
保持することができる。

【００４１】このようにして、単独負荷運転の場合、基
準クロックから生成された位相Θｒｅｆと比較手段９０
により算出された出力電圧ｖと目標電圧ｖｉの偏差信号
から％Ｆ算出手段８９により算出される交流出力電圧制
御定数％Ｆと位相制御手段８３により生成される位相Θ
と電圧制御手段８５により生成される電圧ｖとから図２
０に示すと同様のＰＷＭ波が生成される。このＰＷＭ波
により直交変換器１０を制御し交流出力の電圧を目標値
に制御する。

【００４２】このように、従来のオンサイト型燃料電池
プラントは、待機運転、系統連係運転、単独負荷運転と
いう３種類の運転方法を持ち、それぞれの運転方法に対
し、直交変換器の制御方法を変えて、できるだけ安定し
た電力供給を電力需要に対して行っていた。

【００４３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１８
により説明した従来の燃料電池プラント１には次の問題
がある。

【００４４】まず、第一に、系統２２に接続するために
電力需要がある現場へ特別の送電線を配設する必要があ
るため多額の工事費等を要する。また、前記（２）の系
統連係運転のときは、燃料電池プラント１では、負荷６
の電力需要が追いつけず、不足分を系統２２から補うの
である。従って、負荷６の要求負荷量Ｘと燃料電池プラ
ント１の定格容量ＹとがＸ＞Ｙの関係のとき、系統異常
が発生すれば燃料電池プラント１のみでは過負荷とな
り、燃料電池プラント１の保護のため燃料電池プラント
１が強制停止となり電力供給が完全停止するという問題
がある。

【００４５】また、第二に、前記（３）単独運転の場
合、負荷６の要求負荷容量Ｘと燃料電池プラント１との
定格容量Ｙとの間でＸ＜Ｙの関係が常に成立する必要が
あり、負荷６の最大要求負荷容量に見合った余裕のある
専用の燃料電池プラント１を製造し現場に設置しなけれ
ばならなかった。このような場合、当初と比べ設備が増
設され、電力需要が増加すれば、系統からの電力に頼ら
ざるを得なく、負荷６の設備がなくなり燃料電池プラン
ト１が不要となっても、専用の燃料電池プラント１で
は、他の現場へ持って行って転用することも困難であっ
た。

【００４６】そこで、本発明は特定負荷の大小に応じ複
数の燃料電池プラント１を並列運転させる燃料電池発電
プラントの並列運転装置を提供することを目的とする。

【００４７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、特定
負荷に対して複数台からなる燃料電池のプラントが並列
接続されて電力供給系統を構成し、それぞれのプラント
は、燃料電池によって直流電圧を発生させる直流発電部
と、この直流発電部により発生した直流電圧を昇圧し直
流を交流へ変換する直交変換器を有する交流出力部と、
直流発電部内の各プロセス量を制御するプロセス制御装
置と、プラントの運転停止状態に応じて複数台のプラン
トの内で主導的な１つのマスタープラントを決定し、残
りをマスタープラントに従属するスレーブプラントとす
るプラントと共に、特定負荷の電力要求量とプラントの
運転台数とから各プラントの負荷負担量を決定する負荷
分担制御装置と、マスタープラントから特定負荷へ出力
する交流出力とスレーブプラントの交流出力とを同期さ
せるために自プラントがマスタープラントのとき自プラ
ントの交流出力に同期する同期信号を出力する一方、自
プラントがスレーブプラントのときマスタープラントの
同期信号を取込む同期信号切換装置と、直交変換器から
出力される有効電力量と無効電力とがそれぞれの負荷分
担量へ追従し、直交変換器から出力される電圧がマスタ
ープラントの目標値となるように共に、マスタープラン
トに同期信号に同期した直交変換器から特定負荷へ各プ
ラントが同形の交流波形出力をするようにＰＷＭ信号を
生成する電気制御装置と、それぞれのプラントの運転状
態を取込み全プラントの運転状態を保存する共通メモリ
とを設けるようにしたものである。

【００４８】請求項２の発明は、請求項１記載の燃料電
池発電プラントの並列運転装置において、負荷分担制御
装置は、共通メモリから各プラントの運転または停止状
況を取込み、予め定められたルールに従ってどのプラン
トを優先的にマスタープラントとするか優先度の指数で
表す自プラントの優先度の指数を計算し、共通メモリへ
保存する計算部と、共通メモリから各プラントの優先度
の指数を入力してこれらの優先度の指数の大小関係から
自プラントがマスタープラントかスレーブプラントかを
決定し、共通メモリへ保存するマスタープラント決定部
と、共通メモリから取込まれた特定負荷の要求量とプラ
ント運転台数とから所定の計算に従って各プラントの負
荷分担量を計算して共通メモリへ保存する負荷分担量決
定部とを設けるようにしたものである。

【００４９】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２記載の燃料電池発電プラントの並列運転装置におい
て、電気制御装置は、共通メモリを参照して自プラント
がマスタープラントのとき同期信号を出力する一方、自
プラントがスレーブプラントのとき他プラントのマスタ
ープラントから同期信号を一旦取込みバイパス出力する
同期信号処理装置と、自プラントが停止中若しくは異常
時に同期信号が同期信号処理装置をバイパスするバイパ
ス信号を出力する電気制御装置監視器とを設け、同期信
号切換装置は、同期信号を入力する入口側と出力する出
口側とを有し、それぞれの各プラントの入口側と出口側
とが相互に接続され同期信号が各プラントへ伝達するよ
うに閉ループを形成した同期信号伝送路と、同期信号処
理装置からの同期信号を取込み出力する一方、バイパス
信号が入力されると、同期信号をバイパスさせるように
切換える同期信号切換手段を設けるようにしたものであ
る。

【００５０】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
記載のいずれかの燃料電池発電プラントの並列運転装置
において、電気制御装置は、共通メモリから各種データ
を取込み自プラントがマスタープラントのとき同期信号
処理装置から同期信号を取込みまたは自プラントがスレ
ーブプラントのとき同期信号切換装置を介して同期信号
を取込む同期信号入力部と、同期信号に同期し、直交変
換器から出力される有効電力量が負荷分担量となるよう
に位相制御信号を出力する有効電力位相制御部と、直交
変換器から出力される電圧がマスタープラントにより予
め定めた電圧目標値となるように電圧信号を出力する電
圧制御部と、直交変換器から出力される無効電力量が無
効電力負担量となるように交流出力部に備える直流昇圧
部の直流出力電圧を増減させる無効電力制御部と、有効
電力位相制御部からの位相制御信号と電圧制御部から電
圧信号とを入力してＰＷＭ波形を生成して直交変換器へ
出力するＰＷＭ波生成部とを設けるようにしたものであ
る。

【００５１】請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４
記載のいずれかの燃料電池発電プラントの並列運転装置
において、プロセス制御装置は、直流発電部からの直流
出力電流を予め定めた関数により目標値として、直流電
流の増減に応じて燃料制御弁を制御して改質燃料中の水
素を増減させる燃料流量制御部と、直流出力電流の増減
と改質水素の増減に応じて蒸気量と水素量の混合比を増
減させる蒸気エジェクタ制御部と、直流出力電流の増減
に応じてバーナ空気制御弁を制御してバーナへの空気量
を増減させるバーナ空気流量制御部と、直流出力電流の
増減に応じてプロセス空気制御弁を制御して空気極への
空気流量を増減させるプロセス空気流量制御部と、直流
出力電流の増減に応じて電池冷却水ヒータと電池冷却水
温度制御弁を制御して電池冷却水温度を増減させる電池
冷却水温度制御部とを設けるようにしたものである。

【００５２】

【作用】請求項１の発明によれば、複数の並列運転中の
プラントの内で所定のルールにより主導的なプラントと
してマスタープラントが決定され、残りがスレーブプラ
ントとされ、さらに、特定負荷の電力要求量から各プラ
ントの負荷分担量が決定される。そして、運転中の各プ
ラントでは、マスタープラントからの同期信号に同期し
て直交変換器から出力される有効電力量が負荷分担量と
なるように追従し、かつ、直交変換器から出力される無
効電力量が負荷分担量となるように追従し、さらに、直
交変換器から出力される電圧がマスタープラントの電圧
目標値となるように追従して、各プラントの直交変換器
から同形状のＰＷＭパターンに基づいて交流出力波形が
出力されるように制御がされる。これにより、運転中の
プラントの出力が全て同期が取られ特定負荷の電力需要
に見合って各プラントが負荷分担がされる。さらに、各
プラントのＰＷＭパターンを同形にすることができるか
ら有効電力、無効電力、出力電圧が各プラント共に同じ
で並列運転中の横流を防止することができる。また、並
列運転中のあるプラントが故障等で停止しても、残りの
プラントの各々負荷分担を変更することができ、並列運
転中に後から運転するプラントを増加させることもでき
る。従って、特定負荷に対して１台の専用プラントを製
造する必要がなく、複数の汎用の量産化されたプラント
を用いて電力需要に答えることができ経済的な運用がで
きる。

【００５３】請求項２の発明によれば、各プラントの運
転または停止状況と予め定めたルールから運転中のどの
プラントを優先的にマスタープラントとするかを優先度
の指数で表す優先度の指数が計算され、この優先度の指
数の大小関係からマスタープラントが決定され、残りが
スレーブプラントとされる。また、特定負荷の電力需要
量と運転台数とから１台当たりの負荷分担量が計算さ
れ、これらのデータが共通メモリへ保存される。これに
より、並列運転中にマスタープラントが故障して停止す
るとき、各プラントの優先度の指数から次のマスタープ
ラントとなるプラントが直ちに決定され、円滑な並列運
転が行われる。また、特定負荷の電力需要の増減や運転
中プラントが故障で停止するとき、さらに、停止中のプ
ラントが運転を再開するとき、負荷分担量が計算され、
これに基づいて各プラントの電力が出力される。従っ
て、並列運転中の特定負荷の電力需要に安定、かつ、確
実に追従することができる。

【００５４】請求項３の発明によれば、マスタープラン
トで生成される同期信号が同期信号伝送路を介してスレ
ーブプラントへ伝送され、異常または停止中のプラント
のときにはバイパスされ、途中に正常復帰または運転が
再開されたとき、バイパスしないで同期信号がスレーブ
プラントへ取込まれる。これにより、並列運転中にプラ
ントが異常となったり、停止したり、運転が再開しても
何ら特定負荷に影響を与えることなくプラントが同期さ
れた電力を供給することができる。

【００５５】請求項４の発明によれば、有効電力位相制
御部により同期信号に同期し直交変換器から出力される
有効電力量が負荷分担量となるように位相制御信号が出
力され、電圧制御部により交流出力電圧がマスタープラ
ントの目標値となるように電圧信号が出力され、無効電
力制御部により直交変換器から出力される無効電力が無
効電力分担量となるように直流昇圧部の直流出力電圧が
制御される。さらに、位相制御信号と電圧信号とからＰ
ＷＭ波形が生成される。これにより、各プラントのＰＷ
Ｍ波が同パターンとなり、各プラント間に横流が発生す
ることがなく、特定負荷に対して安定した電力を供給で
きる。

【００５６】請求項５の発明によれば、直流発電部が出
力する直流出力電流の増減に応じて先行的にプラント内
の各プロセス量を増減させて各プロセス量が追従され
る。これにより、並列運転では、負荷分担が変化し易く
直交変換器からの交流出力が変化して直流発電部の直流
出力電流が変動するがこれに追従して各プロセス量が変
化する。従って、燃料電池に加わる負担が軽減されプラ
ント全体が常に安定する。

【００５７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００５８】図１は、本発明の第１実施例を示す燃料電
池発電プラントの並列運転装置の構成図である。

【００５９】図において、複数の燃料電池プラント１が
母線１７に接続され、遮断器５を介して負荷６に接続さ
れている。

【００６０】各燃料電池プラント１は、直流発電部２と
制御装置３と交流出力部４からなっている。直流発電部
２は、図１８と同様の燃料電池１２を有し、制御装置３
は電気制御装置１３とプロセス制御装置１４と共通メモ
リ２０と負荷分担制御装置１５と同期信号切換装置１６
とを設け、並列運転が可能のように構成されている。

【００６１】交流出力部４は、直交変換器１０と直流昇
圧部１１と遮断器９とからなっている。そして、各燃料
電池プラント１の負荷分担制御装置１５が互いにデータ
伝送路７によって接続されると共に、同期信号切換装置
１６が互いに同期信号伝送路８によって接続されてい
る。

【００６２】ここで、電気制御装置１３は、直交変換器
１０から出力される有効電力量と無効電力量とがそれぞ
れの負荷分担量へ追従し、直交変換器１０から出力され
る電圧がマスタープラントの目標値となるように共に、
マスタープラントに同期信号に同期した直交変換器１０
から特定負荷へ各プラントが同形の交流波形出力をする
ようにＰＷＭ信号を生成するものである。

【００６３】プロセス制御装置１４は、直流発電部２内
の各プロセス量を制御するものである。

【００６４】負荷分担制御装置１５は、プラントの運転
停止状態と予め定めたルールとにより複数台のプラント
の内で主導的な１つのマスタープラントを決定し、残り
をマスタープラントに従属するスレーブプラントとする
プラントと共に、特定負荷の電力要求量とプラントの運
転台数とから各プラントの負荷負担量を決定するもので
ある。

【００６５】同期信号切換装置１６は、マスタープラン
トから特定負荷へ出力する交流出力とスレーブプラント
の交流出力とを同期させるために自プラントがマスター
プラントのとき自プラントの交流出力に同期する同期信
号を出力する一方、自プラントがスレーブプラントのと
きマスタープラントの同期信号を取込むものである。

【００６６】共通メモリ２０は、それぞれのプラントの
運転状態を取込み全プラントの運転状態を保存するもの
である。

【００６７】以上の構成で、負荷分担制御装置１５の作
用から順次説明すると、まず、図２に示すように、負荷
分担制御装置１５が停止中にはＯＦＦ状態であり、電源
投入操作等により負荷分担制御装置１５が初期化状態に
入る（図示矢印方向）。初期化処理が終了すると停止状
態に遷移する。この状態において、電気制御装置１３が
停止中および先に説明した待機運転状態であれば、負荷
分担制御装置１５は停止状態に停滞し、電気制御装置１
３が負荷運転状態であれば、負荷分担制御装置１５は発
電状態に遷移する。

【００６８】逆に、電気制御装置１３が負荷運転から故
障などの何らかの理由により待機運転または停止状態に
なると、負荷分担制御装置１５が停止状態に遷移され
る。ここで、電気制御装置１３と負荷分担制御装置１５
とは互いの運転状態を含めた様々なパラメータを共通メ
モリ２０を介して通信を行っているため、互いの運転状
態を知ることができる。

【００６９】次に、停止状態のときの負荷分担制御装置
１５による処理について図３を参照して説明する。

【００７０】まず、負荷分担制御装置１５が停止する
と、負荷分担制御ステート書込み処理が行われ、現在の
負荷分担制御装置１５の状態である停止状態が共通メモ
リ２０に書込まれ（Ｓ１）、優先度初期化処理により自
分自身の持つ優先度の指数を表す優先順位番号（ＰＲＩ
＿０）を「１」にセットする（Ｓ２）。

【００７１】次に、データ伝送路７を介して各プラント
の負荷分担制御装置１５が持つ優先度番号を受信し（Ｓ
３）優先度計算処理がされ、自分の優先度番号が再計算
される（Ｓ４）。これによって、自分のプラントがマス
タープラントかスレーブプラントかの判断処理を行う
（Ｓ５）。このマスター／スレーブ判断処理により自分
プラントがマスターかスレーブかが判断され、マスター
フラグ（Ｄ＿ＭＡＳＴＥＲ）が決定される。このマスタ
ーフラグがマスターフラグ書込み処理により共通メモリ
２０へ書込み（Ｓ６）、共通メモリ２０から電気制御装
置１３の運転状態が読込まれる（Ｓ７）。この結果、自
分のプラントが発電中か否かの判断が行われる（Ｓ
８）。

【００７２】この判断で、電気制御装置１３が発電中で
あれば、図４に示す発電状態のときの処理へ移行し、発
電中でなければ、負荷分担制御ステート書込み処理（Ｓ
１）まで戻り処理を繰り返す（Ｓ１〜Ｓ８）。なお、図
３において、四角形の二重枠を示す処理は、共通メモリ
２０へのアクセスを表し、四角形の左下の隅の黒塗り三
角形はデータ伝送路７へ対する送受信を表している。

【００７３】次に、発電状態の負荷分担制御装置１５に
よる処理について図４を参照して説明する。

【００７４】図３に示す処理により発電中と判断される
と、図４に示す負荷分担制御発電ステート書込み処理へ
移行する（Ｓ９）。すなわち、負荷分担制御ステート書
込み処理では、負荷分担制御装置１５の現在状態である
発電状態を共通メモリ２０へ書込み、優先度送信処理に
おいてデータ伝送路７に対して、先の優先度計算にて算
出された自分のプラントの優先度番号を出力する（Ｓ１
０）。

【００７５】このとき、燃料電池プラント１は発電状態
にあり、電気制御装置１３は交流出力部４に対して制御
を行っている。電気制御装置１３は自分のプラントの制
御している燃料電池プラント１の出力する有効電力と無
効電力とを検出し、検出された有効電力と無効電力とを
共通メモリ２０へ書き込む（Ｓ１１）。Ｐ，Ｑ読込み処
理がされると、電気制御装置１３が共通メモリ２０へ書
き込んだ自分のプラントの有効電力Ｐと無効電力Ｑとを
読出し、これをデータ伝送路７に対して送信する（Ｓ１
２）。

【００７６】そして、データ伝送路７により送受信され
ている並列運転中の他のプラントの有効電力Ｐと無効電
力ＱとをＰ，Ｑ受信処理（Ｓ１３）により受信する。そ
して、Ｐ，Ｑ計算処理により、他のプラントの有効電力
と自分のプラントの有効電力とから有効電力の平均値を
算出する。また、他のプラントの無効電力と自分のプラ
ントの無効電力から無効電力の平均値を算出する（Ｓ１
４）。算出された有効電力と無効電力とが共通メモリ２
０へ書込まれる（Ｓ１５）。このように算出された値が
電気制御装置１３に対する有効電力と無効電力の目標値
となる。

【００７７】ここで、上記した有効電力と無効電力の計
算方法を３台の燃料電池プラント１を並列運転する例を
示す図５を参照して説明する。

【００７８】図５は、ＦＣ＃１とＦＣ＃２とＦＣ＃３と
いう３台の燃料電池プラント１の並列運転を示し、燃料
電池プラント１の中の負荷分担制御装置１５がデータ伝
送路７により接続されデータ伝送を行っている。この伝
送項目の中でＦＣ＃１は有効電力Ｐ＝ａ１，無効電力Ｑ
＝ｂ１の出力で運転していることを示し、ＦＣ＃２は有
効電力Ｐ＝ａ２，無効電力Ｑ＝ｂ２の出力で運転してい
ることを示し、また、ＦＣ＃３は有効電力Ｐ＝ａ３，無
効電力Ｑ＝ｂ３の出力で運転していることを示す。

【００７９】これらのデータは、図４で説明したＰ，Ｑ
読込み処理部（Ｓ１１）、Ｐ，Ｑ送信処理（Ｓ１２）
Ｐ，Ｑ受信処理（Ｓ１３）の各処理により行われ、ＦＣ
＃１，ＦＣ＃２，ＦＣ＃３のそれぞれのプラント内の負
荷分担制御装置１５が次の式（３），（４）により負荷
分担量を計算する。

【００８０】 Ｐ＝（ａ１＋ａ２＋ａ３）／３−−−−（３） Ｑ＝（ｂ１＋ｂ２＋ｂ３）／３−−−−（４）

【００８１】この計算は、図４に示す処理ステップＳ１
４で行われ、分母にある「３」は自分のプラントのデー
タを含め、受信したデータの個数である。これを各電気
制御装置１３の有効電力Ｐ、無効電力Ｑの目標値として
渡す。このように負荷分担制御装置１５では、並列運転
中のプラントの全出力を並列運転中のプラント台数で割
り、負荷に対する電力供給を並列運転中のプラントが平
均的に分担する。

【００８２】次に、同期信号切換装置１６の処理につい
て説明する。

【００８３】一般に、交流波形は交流の周波数と位相と
交流電圧によりその波形が形成される。この内で周波数
は予め設定される場所および負荷の周波数からプラント
製作時に一義に定義される。ところが、プラントの並列
運転中の全てのプラントの周波数が同一でも同期がとれ
るとは限られず、同期信号が必要である。

【００８４】すなわち、図３で説明したマスター／スレ
ーブ判断（Ｓ５）によりマスタープラントと判断された
燃料電池プラント１の電気制御装置１３は、その出力波
形から０クロスを検出し、０クロスの位置から立上がり
所定幅の図６に示すような短形波を生成する。この短形
波が同燃料電池プラント１内の同期信号切換装置１６に
送られ同期信号伝送路８を経由して、スレーブプラント
と判定された燃料電池プラント１内の同期信号切換装置
１６に送られる。スレーブプラント内の電気制御装置１
３では交流出力の０クロス点をこのマスタープラントか
ら受けた短形波の立ち上がりと合わせる。このようにし
てマスタープラントと他のスレーブプラントとの同期が
取られる。

【００８５】次に、交流出力電圧制御定数％Ｆについて
図７により説明する。

【００８６】まず、図３で説明した負荷分担制御装置１
５の処理で、ステート読込み処理（Ｓ７）により電気制
御装置１３の状態が読み込まれる。負荷分担制御装置１
５が発電中か否かの判断が行われ（Ｓ２１）、さらに、
図３のマスター／スレーブ判断処理の結果からマスター
か否かの判断が行われる（Ｓ２２）。

【００８７】この判断で、該当するプラントが発電中
で、かつ、マスタープラントであったとすれば、交流電
圧制御定数（ＥＸＴ＿％Ｆ）を０に設定し（Ｓ２３）、
％Ｆ読込み処理にて共通メモリ２０を介して自分のプラ
ントの中で使用している交流出力電圧制御定数％Ｆを読
込み（Ｓ２４）、この交流出力電圧制御定数の％Ｆをデ
ータ伝送路７へ送出す（Ｓ２５）。

【００８８】また、該当するプラントが発電中で、か
つ、スレーブプラントであったときに、交流電圧制御定
数（ＥＸＴ＿％Ｆ）をデータ伝送路７から読込み、共通
メモリ２０へ書き込む（Ｓ２６，Ｓ２７）。これによ
り、書き込まれた交流出力電圧制御定数％Ｆが電気制御
装置１３へ渡され交流出力制御に使用される。

【００８９】このように、並列運転状態にある発電中の
プラントは、全てマスタープラントから送信される交流
出力電圧制御定数％Ｆを用い、交流出力制御を行うた
め、同一出力電圧の交流が出力される。なお、該当プラ
ントが発電中ではない場合は交流電圧制御定数（ＥＸＴ
＿％Ｆ）を０に初期化する（Ｓ２８）。

【００９０】図８は本発明の第２実施例を示す燃料電池
発電プラントの並列運転装置に備える負荷分担制御装置
１５を示す内部構成図である。

【００９１】この負荷分担制御装置１５は、計算部３１
とマスタープラント決定部３２と負荷分担量決定部３３
とからなり、それぞれ共通メモリ２０にデータ伝送路７
によって接続している。

【００９２】ここで、計算部３１は、共通メモリ２０か
ら各プラントの運転または停止状況を取込み、予め定め
られたルールに従ってどのプラントを優先的にマスター
プラントとするか優先度の指数で表す自プラントの優先
度の指数を計算し、共通メモリ２０へ保存するものであ
る。

【００９３】マスタープラント決定部３２は、共通メモ
リ２０から各プラントの優先度の指数を入力してこれら
の優先度の指数の大小関係から自プラントがマスタープ
ラントかスレーブプラントかを決定し、共通メモリ２０
へ保存するものである。

【００９４】負荷分担量決定部３３は、共通メモリ２０
から取込まれた特定負荷の要求量とプラント運転台数と
から所定の計算に従って各プラントの負荷分担量を計算
して共通メモリ２０へ保存するものである。

【００９５】以上の構成で、計算部３１とマスタープラ
ント決定部３２の処理を示す図９を参照して説明する
と、まず、計算部３１によって、当該プラントが運転中
か、停止中かの判断がされる（Ｓ３１）。この判断で、
運転中の場合には優先度の指数を表す優先度順位番号の
計算は行わない（運転中のプラントの優先順位番号は不
変）。停止中の場合には他のプラントから優先順位番号
を受け取ったかどうかを判断する（Ｓ３２）。

【００９６】この判断で優先順位番号を受け取った場合
は自身の優先順位番号（ＰＲＩ＿０）を「受け取った優
先順位番号の最大値＋１」にセットする（Ｓ３３）。受
け取らなかった場合には、自身の優先順位番号（ＰＲＩ
＿０）を「１」にセットする（Ｓ３４）。この段階で、
現時点での当該プラントの優先順位番号が決定する。

【００９７】次に、マスタープラント決定部３２によ
り、当該プラントの優先順位番号（ＰＲＩ＿０）が全て
のプラントの優先順位番号の最小値かどうのを判断がさ
れる（Ｓ３５）。この判断で最小値の場合は、当該プラ
ントがマスタープラントとなる（Ｓ３６）。最小値でな
い場合は、スレーブプラントとなる（Ｓ３７）。

【００９８】ここで、図１０に示すように３つのプラン
トで構成されるシステムを一例として、優先順位番号の
遷移を説明する。

【００９９】まず、全プラントが停止状態にあるとする
と、最初、全プラントが停止なので、優先順位番号が全
て「１」にセットされる（ステップ１）。次に、プラン
ト１のみが運転に入った場合を考える。このとき、プラ
ント１は自身の優先順位番号を他の全てのプラントへ伝
送する。これに伴い、プラント２，プラント３が、優先
順位番号「１」を受けて、自身の優先順位番号「１」に
「１」を加えた「２」が、プラント２およびプラント３
の優先順位番号となる（ステップ２）。

【０１００】さらに、プラント２も運転に入ると、プラ
ント３がプラント１より優先順位番号「１」を受け取
り、プラント２より優先順位番号「２」を受け取る。従
って、プラント３の優先順位番号は受け取った優先順位
番号の最大値「２」に「１」を加えた「３」となる（ス
テップ３）。

【０１０１】以下、同じルールに従って、各々のプラン
トの優先順位番号が変更される。最後に、再び全プラン
トが停止すると、優先順位番号の伝送が無くなり（優先
順位番号を受けなくなり）、全プラントの優先順位番号
は「１」にリセットされる。そして、優先順位番号の最
小のプラントがシステムのマスタープラントになる。

【０１０２】例えば、図１０において一点鎖線で囲まれ
た範囲では、プラント１の優先順位番号が「１」でマス
タープラントとなり、プラント２の優先順位番号が
「２」で、プラント３の優先順位番号が「３」で、スレ
ーブの状態となり、３台による並列運転がされている
（ステップ４）。この状態からプラント１が停止する
と、プラント２の負荷分担制御装置１５は運転を継続し
ているため、プラント２による図９の判断（Ｓ３１）で
は、ＮＯと判断され、計算部３１の処理を全てバイパス
する。プラント２はマスタープラント決定部３２におい
て自分のプラントのもつ優先順位番号が受信した優先順
位番号の中で最小値であることを判断する。これによ
り、プラント２がマスタープラントであるための（Ｄ＿
ＭＡＳＴＥＲ）のフラグを立てる（ステップ５）。この
とき、停止ステートにあるプラント１は計算部３１によ
り停止状態であると判断され、他のプラントとから優先
順位番号があることからＹＥＳが選択され、新たな優先
順位番号「４」をつけられる（ステップ６）。さらに、
プラント２が停止したとすると、プラント２の優先順位
番号は、ステップ４でプラント３から入力した「３」に
「１」を加えられ「４」となる（ステップ７）。そし
て、全てのプラントが停止すると優先順位番号が「１」
となる。

【０１０３】なお、図示太枠がマスタープラントを示し
ている。

【０１０４】このように、第２実施例によれば、複数台
のプラントが順次起動された場合には、起動された順に
優先順位番号をそれぞれのプラントが持つことになり、
これにより、マスタープラントを決めることができる。
また、並列運転中のマスタープラントが停止した場合に
は運転中の他のプラントからマスタープラントを瞬時に
決定することによりスムーズなマスタースレーブ切換え
を行うことができる。

【０１０５】図１１は、本発明の第３実施例を示す燃料
電池発電プラントの並列運転装置に備える同期信号切換
装置と電気制御装置とを示す構成図である。

【０１０６】同期信号切換装置１６は、同期信号バイパ
スｂ接点４０、同期信号入力ａ接点４１、同期信号出力
ａ接点４２とこれらを開閉する同期信号切換リレー４３
により構成される。また、電気制御装置１３は、電気制
御装置監視器４４と同期信号処理装置４５とから構成さ
れる。

【０１０７】ここで、同期信号バイパスｂ接点４０は、
同期信号切換リレー４３が励磁されているとき開とな
り、非励磁のとき閉となり、同期信号バイパスルート５
０のラインを形成する。同期信号入力ａ接点４１，同期
信号出力ａ接点４２とは、同期信号切換リレー４３が励
磁されているとき閉となり、同期信号入力ルート４８と
同期信号出力ルート４９のラインを形成する。同期信号
切換リレー４３は、電気制御装置１３が正常のとき励磁
され、異常時若しくは停止中に非励磁となる。

【０１０８】電気制御装置監視器４４は、自プラントが
停止若しくは異常時に同期信号が同期信号処理装置４５
をバイパスするように同期信号切換リレー４３を非励磁
とする。同期信号処理装置４５は、共通メモリ２０を参
照して自プラントがマスタープラントのとき同期信号を
出力する一方、自プラントがスレーブプラントのとき他
プラントのマスタープラントから同期信号を一旦取込み
バイパス出力する。

【０１０９】以上の構成で、同期信号切換リレー４３は
電気制御装置１３内の電気制御装置監視器４４に接続さ
れ正常時に励磁され、プラント停止時若しくは異常時に
無励磁とされる。これにより、正常時には、電気制御装
置監視器４４により同期信号切換リレー４３が励磁さ
れ、同期信号バイパスｂ接点４０が開、同期信号入力ａ
接点４１と同期信号出力ａ接点４２が閉になる。従っ
て、同期信号処理装置４５の同期信号入力部４６と同期
信号出力部４７へ接続する同期信号入力ルート４８、同
期信号出力ルート４９からなる閉ループラインが形成さ
れる。この閉ループは、その燃料電池プラント１が正常
な場合、若しくは後から立ち上がってきた正常な燃料電
池プラントの同期信号入出力ルートとなる。

【０１１０】一方、電気制御装置１３が異常時には電気
制御装置監視器４４により同期信号切換リレー４３が無
励磁とされ、同期信号バイパスｂ接点４０が閉、同期信
号入力ａ接点４１と同期信号出力ａ接点４２が開とされ
る。この結果、同期信号バイパスルート５０によるライ
ンが形成される。従って、そのプラントが異常な場合に
同期信号をそのまま次のプラントへバイパスさせること
ができる。

【０１１１】次に、マスタープラント１台とスレーブプ
ラント２台を含む合計３台の燃料電池プラント１がある
場合に、最初に起動し、マスターとなったプラントは電
気制御装置１３内にある同期信号処理装置４５の同期信
号出力部４７より同期信号を同期信号出力ルート４９を
通って送信する。

【０１１２】マスタープラントより出力された同期信号
は同期信号伝送路８を通って次のスレーブプラント＃１
へ送信される（図示中段）。このプラントが停止中若し
くは異常であれば、電気制御装置監視器４４に接続され
た同期信号切換リレー４３は無励磁のため、同期信号バ
イパスルート５０を通って同期信号は次のスレーブプラ
ント＃２へバイパスされる（図示下段）。

【０１１３】スレーブプラント＃１が正常若しくは後か
ら立ち上がってきても正常であれば電気制御装置監視器
４４に接続された同期信号切換リレー４３は励磁されて
いる。従って、マスタープラントより送信されてきた同
期信号は同期信号入力ルート４８を通って同期信号処理
装置４５の同期信号入力部４６へ入力される。この同期
信号によりスレーブプラント＃１は交流出力位相制御を
行い、マスタープラントと同期のとれた交流出力を発生
することができる。

【０１１４】また、同期信号入力部４６へ入力されたマ
スタープラントの同期信号は同期信号処理装置４５より
打ち返されて同期信号出力部４７より同期信号出力ルー
ト４９を通って次のスレーブプラント＃１と同じく、送
信されてきた同期信号により交流出力制御を行いマスタ
ープラントと同期のとれた交流出力を発生する。

【０１１５】次に、スレーブプラントとマスタープラン
トの電気制御装置１３における交流出力同期方法につい
て図１２を参照して説明する。

【０１１６】同期信号処理装置４５内の同期信号切換接
点５１は、そのプラントがマスターである場合には基準
信号発生器５２側へ切替えられる。これによって、外部
より入力される同期信号を遮断し自己発振器による出力
制御を行う。マスターでない場合は、同期信号入力部４
６側へ切換えられ、同期信号を取込む。

【０１１７】まず、マスタープラントの場合、同期信号
処理装置４５内の同期信号切換接点５１が基準信号発生
器５２側へ切替えられる。この切替えにより基準信号発
生器５２より発振された位相信号がＰＬＬ回路５３の位
相比較器５４内の同期信号出力部４７へ送信される。一
方、そのまま同期信号として同期信号出力ルート４９を
経てスレーブプラントへ送信される。ＰＬＬ回路５３内
の位相比較器５４へ入力された同期信号は、電圧制御発
信器５５よりフィードバックされた位相により交流出力
の位相制御を行う。すなわち、外部から自プラントの交
流出力波形をＰＬＬ回路５３へ取込み同期信号と交流出
力波形とが同期されているか位相比較器５４で比較され
図示省略する手段で位相制御がされる。

【０１１８】また、スレーブプラントの場合は、同期信
号処理装置４５内の同期信号切換接点５１が同期信号入
力側へ切替えられる。この切替えにより、同期信号入力
ルート４８より受信される同期信号を入力する。この同
期信号はＰＬＬ回路５３内の位相比較器５４と同期信号
処理装置４５内の同期信号出力部４７へ送信される。前
者の同期信号は位相信号として先のマスタープラントと
同様に交流出力の位相制御に使用される。後者の同期信
号はそのまま同期信号として同期信号出力ルート４９を
経て次のスレーブプラントへ送信される。

【０１１９】以上の同期信号送受信方法により停止中の
プラント若しくは異常プラントをバイパスし、各プラン
トから出力される交流波形の同期をとることができる。

【０１２０】図１３は、本発明の第４実施例を示す燃料
電池発電プラントの並列運転装置に備える電気制御装置
の構成図である。

【０１２１】図中、電気制御装置１３は、同期信号入力
部３４と有効電力位相制御部３５と電圧制御部３６と無
効電力制御部３７とＰＷＭ波生成部３８とから構成され
ている。

【０１２２】ここで、同期信号入力部３４は、共通メモ
リ２０から各データを取込み自プラントがマスタープラ
ントのとき同期信号処理装置４５から同期信号を取込み
または自プラントがスレーブプラントのとき同期信号切
換装置１６を介して同期信号を取込むものである。

【０１２３】有効電力位相制御部３５は、同期信号に同
期し、直交変換器１０から出力される有効電力量が負荷
分担量となるように位相制御信号を出力するものであ
る。

【０１２４】電圧制御部３６は、自プラントがマスター
プラントのとき、自プラントの目標値となるように直交
変換器１０からの電圧を制御するもので、スレーブプラ
ントのときマスタープラントの目標値となるように直交
変換器１０からの電圧を制御するものである。

【０１２５】無効電力制御部３７は、直交変換器１０か
ら出力される無効電力量が無効電力負担量となるように
交流出力部４に備える直流昇圧部１１の直流出力電圧を
増減させるものである。

【０１２６】ＰＷＭ波生成部３８は、有効電力位相制御
部３５からの位相制御信号と電圧制御部３６から電圧信
号とを入力してＰＷＭ波形を生成して直交変換器１０へ
出力するものである。

【０１２７】次に、図１３に示す電気制御装置１３の作
用について図１４を参照しながら説明する。

【０１２８】図１４は、ＦＣ＃１とＦＣ＃２という２つ
のプラントが並列運転されるいる状態の制御ブロック図
を示している。ここでは、ＦＣ＃１をマスタープラン
ト、ＦＣ＃２をスレーブプラントとし、ＦＣ＃１，ＦＣ
＃２プラントに要求される有効電力量と無効電力量は、
図４により説明したように負荷分担制御装置１５内の
Ｐ，Ｑ計算処理によりそれぞれ算出される。

【０１２９】次に、算出されたＦＣ＃１の有効電力設定
Ｐａｖｅが比較手段８０により現在出力の有効電力と比
較され、有効電力制御手段８１により比較手段８０によ
る偏差信号に見合う位相の操作量が算出される。なお、
有効電力制御手段８１は位相操作量の過大を抑制するた
め上下限値を持たせ、その操作量に制限を加えている。

【０１３０】一方、ＦＣ＃１はマスタープラントである
ために出力の位相は、自分自身が持つクロックから算出
される位相により出力される。従って、内部クロックか
ら生成される基準位相Θｒｅｆ１が同期信号伝送路８を
経由して他のＦＣ＃２プラントへ同期信号として渡され
る。ＦＣ＃１の位相の操作量はΘｒｅｆ１と上記有効電
力制御手段８１により算出された位相操作量とを加算手
段８２により加算されて算出される。

【０１３１】また、ＦＣ＃１はマスタープラントである
ため位相と同様に出力電圧も内部で持つ出力電力目標値
に合わせ出力する。電気制御装置１３の内部にもつ出力
電圧目標値ｖｉ１と現在出力中の電圧の間で比較手段９
０により偏差が算出され、％Ｆ算出手段８９によりこの
偏差に見合う交流出力電圧制御定数％Ｆが算出される。
そして、交流出力電圧制御定数％Ｆがデータ伝送路７を
経由してＦＣ＃２に渡される。

【０１３２】ＦＣ＃１内で加算手段８２により加算され
た位相操作量と％Ｆ算出手段８９より算出された交流出
力電圧制御定数％Ｆがそれぞれ位相制御手段８３と電圧
制御手段８５へ渡され、前述のＰＷＭ波が生成されて直
交変換器１０の操作量とされる。

【０１３３】一方、スレーブプラントであるＦＣ＃２
は、負荷分担制御装置１５内Ｐ，Ｑ計算により算出され
た有効電力設定Ｐａｖｅと現在出力中の有効電力Ｐ２と
の偏差から有効電力制御手段８１により偏差に見合った
位相の操作量が出力される。さらに、ＦＣ＃１から入力
した基準位相とが加算手段８２により加算されて位相操
作量が位相制御手段８３へ出力される。

【０１３４】また、ＦＣ＃１からデータ伝送路７経由で
渡された交流出力電圧制御定数％Ｆから電圧操作量が得
られる。これら位相操作量と交流出力電圧制御定数％Ｆ
により位相制御手段８３、電圧制御手段８５にてＰＷＭ
波が生成され、直交変換器１０に対する操作量となる。
従って、ＦＣ＃１とＦＣ＃２のＰＷＭ波は同じ交流出力
電圧制御定数％Ｆと同じ基準位相により生成される。こ
れにより、ＦＣ＃１，ＦＣ＃２共に要求されている有効
電力の制御が行われる。但し、有効電力制御手段８１に
より算出される位相操作量の分だけ違うことになる。こ
の位相操作量は有効電力を操作する過渡時に生じるもの
である。

【０１３５】次に、無効電力の制御をする場合、負荷分
担制御装置１５内のＰ，Ｑ計算により算出された無効電
力要求値Ｑａｖｅが比較手段８８により現在の無効電力
出力Ｑ１と比較され無効電力制御手段９２により直流昇
圧部１１の電圧操作量が算出される。この無効電力制御
手段９２はその出力である電圧操作量に対し制限を加え
ている。

【０１３６】この電圧操作量が直流昇圧部１１の基準電
圧ｖＢ／Ｒと加算手段９３により加算され、直流昇圧部
１１の電圧目標値が得られる。この電圧目標値と現在の
電圧値の偏差が比較手段８７に算出され、その出力に応
じて直流昇圧部１１に対する操作量が昇圧器電圧制御手
段８６により生成される。

【０１３７】これにより、無効電力制御が直交変換器１
０の電圧を操作するのではなく直流昇圧部１１の電圧を
操作することにより実現される。つまり、直交変換器１
０の電圧を操作する代わりに直流昇圧部１１の電圧を操
作することにより、直交変換器１０への入力電圧を変化
させる。

【０１３８】次に、マスタープラントであるＦＣ＃１が
何らかの理由により停止した場合、マスターフラグがＦ
Ｃ＃２内の共通メモリ２０に書き込まれる。ＦＣ＃２内
の電気制御装置１３では自己がマスタープラントとなっ
たことを認識する。これにより、切換手段９４が切換わ
り、自己の％Ｆ算出手段８９により算出された交流出力
電圧制御定数％Ｆが電圧制御手段８５から出力されＰＷ
Ｍ波が生成される。さらに、この交流出力電圧制御定数
％Ｆが電圧制御手段８５から出力され、電圧制御手段８
５でデータ伝送路７へ送出される。

【０１３９】また、切換手段９５では、自己のプラント
がマスタープラントと認識されると、同期信号伝送路８
からの短形波ではなく、電気制御装置１３内の基準位相
Θｒｅｆ２が用いられ、加算手段８２により有効電力制
御手段８１からの位相操作量が加算され位相制御手段８
３により生成される信号によってＰＷＭ波が作成され
る。また、この基準位相Θｒｅｆ２は同期信号伝送路８
へ送り出される。

【０１４０】図１５は、本発明の第５実施例を示す燃料
電池発電プラントの並列運転装置の構成図である。

【０１４１】燃料電池プラント１は、直流発電部２と制
御装置３と交流出力部４とで構成され、制御装置３は、
電気制御装置１３とプロセス制御装置１４からなってい
る。また、直流発電部２からの直流出力１００は直流電
流検出器１０２により検出されプロセス制御装置１４へ
入力される。電気制御装置１３からのプロセス制御信号
１０４により直流発電部２が制御するように構成されて
いる。

【０１４２】図１６は、第５実施例を適用する燃料電池
プラントの系統図を示し、図１７は、第５実施例を示す
プロセス制御装置の具体的構成図である。

【０１４３】まず、第５実施例は、図１６に示すよう
に、燃料供給系統の燃料制御弁１１０の出口側に燃料流
量検出器１２２を配置し、蒸気エジェクタ１１２に蒸気
エジェクタ開度検出器１２３を配置し、さらに、改質器
１１３に改質器温度検出器１２４を配置している。ま
た、空気供給系統では燃焼器１１５の入口側にバーナ空
気制御弁１１６とバーナ空気流量検出器１２５を配置
し、燃料電池１２の空気極１２Ｂの入口側にプロセス空
気制御弁１１７と開度検出器１２６とを配している。

【０１４４】さらに、電池冷却水系統では、電池冷却水
ヒータ１１８の入口側に電池冷却水温度検出器１２７を
配置している。

【０１４５】上記のように説明した各検出器は、図１７
に示すプロセス制御装置１４に設ける燃料流量制御部７
１と蒸気エジェクタ制御部７２とバーナ空気流量制御部
７３とプロセス空気流量制御部７４と電池冷却水温度制
御部７５とへそれぞれ入力され制御される。

【０１４６】燃料流量制御部７１では、直流電流検出器
１０２により検出された直流電流信号が関数部７１ａへ
入力され、改質器１１３の目標温度に変換される。この
目標温度と改質器温度検出器１２４により検出された検
出量との偏差が偏差演算部７１ｃで計算される。そし
て、乗算部７１ｄにおいて、偏差演算部７１ｃで得られ
た偏差信号と直流電流検出器１０２の直流電流信号とが
乗算される。

【０１４７】この得られた信号が燃料流量制御部７１に
おける燃料流量の目標値となる。この目標値と燃料流量
検出器１２２により検出される観測量との偏差が偏差演
算部７１ｅにおいて計算される。制御演算部７１ｆで
は、この偏差に基づいて制御量を計算され、得られる制
御量により燃料制御弁１１０が開閉される。燃料制御弁
１１０が開閉されることにより燃料流量が制御される。
この制御により、直流出力１００電流が増加すれば、改
質器１１３へ供給される水素量が所定の関数に応じて先
行的に増加され、逆に直流出力１００の電流が減少すれ
ば、供給される水素量が減少される。

【０１４８】蒸気エジェクタ制御部７２では、燃料流量
制御部７１における燃料流量の目標値が関数部７２ａへ
入力され、蒸気エジェクタ１１２の開度の目標値に変換
される。偏差演算部７２ｂでは、この目標値と蒸気エジ
ェクタ開度検出器１２３により検出された検出量との偏
差が計算される。制御演算部７２ｃでは、前記偏差が演
算されて制御量により、蒸気エジェクタ１１２の開閉制
御が行われる。

【０１４９】この制御により、直流出力１００の電流が
増加すると、改質器１１３へ供給される水素量が増加す
ると共に、蒸気量も増加して、両者の混合比を維持す
る。

【０１５０】バーナ空気流量制御部７３では、直流電流
検出器１０２により検出された直流電流が関数部７３ａ
に入力され、バーナ空気流量に変換される。この目標値
とバーナ空気流量検出器１２５により検出される検出値
との偏差が偏差演算部７３ｂで計算される。この偏差が
制御演算部７３ｃにより制御演算され、バーナ空気制御
弁１１６の制御量が計算される。この制御量によりバー
ナ空気制御弁１１６が開閉され、バーナ空気流量が制御
される。この制御により、直流出力１００の電流が増加
すると、バーナ空気流量が直流出力１００の増加に応じ
てバーナ空気流量が増加される。

【０１５１】プロセス空気流量制御部７４では、直流電
流検出器１０２により検出された直流電流が関数部７４
ａへ入力され、プロセス空気制御弁開度の目標値に変換
される。この目標値とプロセス空気制御弁開度検出器１
２６により検出される検出量との偏差が偏差演算部７４
ｂより計算される。この偏差が制御演算部７４ｃにより
制御演算され制御量が計算され、プロセス空気制御弁１
１７の開閉制御が行われる。この制御により直流出力１
００の増加に応じて空気流量が増加される。

【０１５２】電池冷却水温度制御部７５では、直流電流
検出器１０２により検出された直流電流が関数部７５ａ
に入力され、電池冷却水の温度の目標値に変換される。
この目標値と電池冷却水温度検出器１２７により検出さ
れる検出量との偏差が偏差演算部７５ｂにより計算され
る。

【０１５３】制御演算部７５ｃ１では、前記偏差から電
池冷却水温度制御弁１２０に対する制御量が計算され、
開閉制御が行われる。また、制御演算部７５ｃ２では、
前記偏差から電池冷却水ヒータ１１８に対する制御量が
計算され、ＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。この電池冷却
水ヒータ１１８のＯＮ／ＯＦＦ制御と電池冷却水温度制
御弁１２０の開閉制御により、電池冷却水の温度が調節
される。これによって、直流出力１００が増加してで電
池冷却水温度が上昇すれば電池冷却水を降下させるよう
に制御される。

【０１５４】以上説明した図１７に示すプロセス制御装
置１４の作用を図１６に示すプラントの系統図を参照し
て説明すると、燃料流量制御部７１と蒸気エジェクタ制
御部７２とによって燃料制御弁１１０と蒸気エジェクタ
１１２が制御され、天然ガス等の燃料が燃料制御弁１１
０により流量が制御され、この燃料が水蒸気分離器１１
１から取り出される水蒸気と蒸気エジェクタ１１２で混
合され、改質器１１３に入り触媒の下で加熱されて水素
含有率の高い改質燃料になる。

【０１５５】この改質燃料が変成器１１４により一酸化
炭素が除去された後に、燃料電池１２の燃料極１２Ａへ
流入し、ここで電気エネルギーとして一部が消費され
る。この改質燃料の残りは前述改質器１１３の加熱燃料
ガスとして、燃焼器１１５でバーナ空気流量制御部７３
による制御でバーナ空気制御弁１１６の開度増減によっ
て流量が制御される空気と共に燃焼される。

【０１５６】燃料電池１２の空気極１２Ｂには、プロセ
ス空気流量制御部７４によってプロセス空気制御弁１１
７が開閉され、流量制御されて空気が供給される。燃料
電池１２では、この空気極１２Ｂに供給される空気内の
酸素と前述の燃料極１２Ａに供給される改質燃料の水素
との触媒反応によって電気エネルギーである直流出力１
００を発生させる。このとき、燃料極１２Ａが負極、空
気極１２Ｂが正極となる。

【０１５７】また、電池の温度を一定に保つためと、前
述の蒸気エジェクタ１１２へ水蒸気を供給するために、
電池冷却水温度制御部７５によって電池冷却水の温度を
電池冷却水ヒータ１１８と熱交換器１１９へのバイパス
弁である電池冷却水温度制御弁１２０の開度により調節
する。

【０１５８】これらの制御が直流出力１００の増減に応
じて燃料電池１２の燃料極１２Ａに供給される改質燃料
中の水素量と空気極１２Ｂに供給される空気中の酸素量
により変化させる。

【０１５９】この場合、改質燃料中の水素量を調節する
ためには、直流出力１００に応じて燃料制御弁１１０に
よって制御される燃料流量と、蒸気エジェクタ１１２に
よって制御される蒸気と燃料の混合比と、この蒸気エジ
ェクタ１１２に供給される水蒸気を制御するために、電
池冷却水温度制御弁１２０および電池冷却水ヒータ１１
８によって制御される電池冷却水の温度と、バーナ空気
制御弁１１６によって制御される改質器１１３を加熱す
るための燃焼器に供給される空気量を制御する。

【０１６０】一方、前述の空気極に供給される空気中の
酸素量は、直流出力１００に応じてプロセス空気制御弁
１１７によって制御される。これらの制御目標値を前述
の直流電流から求めることにより、交流出力１０１が変
化したとき生ずる直流電流の変化に直流出力１００を追
従させることができる。

【０１６１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、複数の並列運転中の各プラントでは、直交変換器
から同形状のＰＷＭパターンに基づいた交流が出力され
るように制御がされ、特定負荷の電力需要に見合って各
プラントが負荷分担がされる。ＰＷＭパターンを同形に
することができるから有効電力、無効電力、出力電圧が
各プラント共に同じで並列運転中の横流を防止すること
ができる。また、並列運転中のあるプラントが故障等で
停止しても、残りのプラントの各々負荷分担を変更する
ことができ、並列運転中に後から運転するプラントを増
加させることもできる。従って、特定負荷に対して１台
の専用プラントを製造する必要がなく、複数の汎用の量
産化されたプラントを用いて電力需要に答えることがで
き経済的な運用ができる。

【０１６２】請求項２の発明によれば、並列運転中にマ
スタープラントが故障して停止するとき、各プラントの
優先度の指数から次のマスタープラントとなるプラント
が直ちに決定され、円滑な並列運転ができ、特定負荷の
電力需要の増減や運転中プラントが故障で停止すると
き、さらに、停止中のプラントが運転を再開するとき、
負荷分担量が計算され、これに基づいて各プラントの電
力が出力される。従って、並列運転中の特定負荷の電力
需要に安定、かつ、確実に追従することができる。

【０１６３】請求項３の発明によれば、マスタープラン
トで生成される同期信号が同期信号伝送路を介してスレ
ーブプラントへ伝送され、異常または停止中のプラント
のときにはバイパスされ、途中に正常復帰または運転が
再開されたとき、バイパスしないで同期信号がスレーブ
プラントへ取込まれるようにしたために並列運転中にプ
ラントが異常となったり、停止したり、運転が再開して
も何ら特定負荷に影響を与えることなく各プラントが同
期された電力を供給することができる。

【０１６４】請求項４の発明によれば、有効電力位相制
御部により同期信号に同期し直交変換器から出力される
有効電力量が負荷分担量となるように位相制御信号が出
力され、電圧制御部により交流変換生成からの電圧がマ
スタープラントの目標値となるように電圧信号が出力さ
れ、無効電力制御部により直交変換器から出力される無
効電力が無効電力分担量となるように直流昇圧部の直流
出力電圧が制御される。さらに、位相制御信号と電圧信
号とからＰＷＭ波形が生成される。これにより、各プラ
ントのＰＷＭ波が同パターンとなり、各プラント間に横
流が発生することがなく、特定負荷に対して歪みの少な
い波形の電力を供給できる。

【０１６５】請求項５の発明によれば、直流発電部が出
力する直流出力電流の増減に応じて先行的にプラント内
の各プロセス量を増減させて各プロセス量が追従され
る。これにより、並列運転では、負荷分担が変化し易く
直交変換器からの交流出力が変化して直流発電部の直流
出力電流が変動するがこれに追従して各プロセス量が変
化する。従って、燃料電池に加わる負担が軽減されプラ
ント全体が常に安定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す燃料電池発電プラン
トの並列運転装置の構成図である。

【図２】図１に備える負荷分担制御装置の状態遷移を示
す説明図である。

【図３】図１の負荷分担制御装置の処理手順を示す第１
のフローチャートである。

【図４】図１の負荷分担制御装置の処理手順を示す第２
のフローチャートである。

【図５】図１の負荷分担制御装置に備えるメモリ内容を
示す説明図である。

【図６】図１の電気制御装置により生成された同期信号
を示す説明図である。

【図７】図１の負荷分担制御装置の処理手順を示す第３
のフローチャートである。

【図８】本発明の第２実施例を示す負荷分担制御装置の
構成図である。

【図９】図８の計算部とマスタープラント決定部の処理
手順を示すフローチャートである。

【図１０】図８の優先順位番号の遷移を示す説明図であ
る。

【図１１】本発明の第３実施例を示す同期信号切換装置
の構成図である。

【図１２】図１１に示す電気制御装置の構成図である。

【図１３】本発明の第４実施例を示す燃料電池発電プラ
ントの並列運転装置に備える電気制御装置の構成図であ
る。

【図１４】図１３に示す燃料電池発電プラントの並列運
転装置の制御ブロック図である。

【図１５】本発明の第５実施例を示す燃料電池発電プラ
ントの並列運転装置の構成図である。

【図１６】図１５の燃料電池発電プラントの並列運転装
置を適用する燃料電池プラントの系統図である。

【図１７】図１５のプロセス制御装置を示す構成図であ
る。

【図１８】従来例を示す燃料電池発電プラントの制御装
置の構成図である。

【図１９】図１８の電気制御装置を示す制御ブロック図
である。

【図２０】図１８の直交変換器へ出力するＰＷＭ波の一
例を示す説明図である。

【図２１】図１８に示す電気制御装置の制御ブロック図
である。

【符号の説明】

１ 燃料電池プラント ２ 直流発電部 ３ 制御装置 ４ 交流出力部 ６ 負荷 ７ データ伝送路 ８ 同期信号伝送路 １０ 直交変換器 １１ 直流昇圧部 １２ 電池 １３ 電気制御装置 １４ プロセス制御装置 １５ 負荷分担制御装置 １６ 同期信号切換装置 ２０ 共通メモリ ３１ 計算部 ３２ マスタープラント決定部 ３３ 負荷分担量決定部 ４４ 電気制御装置監視器 ４５ 同期信号処理装置 ７１ 燃料流量制御部 ７２ 蒸気エジェクタ制御部 ７３ バーナ空気流量制御部 ７４ プロセス空気流量制御部 ７５ 電池冷却水温度制御部 ８１ 有効電力制御手段 ８３ 位相制御手段 ８４ 無効電力制御手段 ８５ 電圧制御手段 ８６ 昇圧器電圧制御手段 ８９ ％Ｆ算出手段 ９２ 無効電力制御手段 １０２ 直流電流検出器 １０３ 交流出力検出器 １１０ 燃料制御弁 １１２ 蒸気エジェクタ １１６ バーナ空気制御弁 １１７ プロセス空気制御弁 １２０ 電池冷却水温度制御弁 １２２ 燃料流量検出器 １２３ 蒸気エジェクタ開度検出器 １２４ 改質器温度検出器 １２５ バーナ空気流量検出器 １２６ 開度検出器 １２７ 電池冷却水温度検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 高裕 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 佐薙 徳寿 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 松室 春生 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 特定負荷に対して複数台からなる燃料電
   池のプラントが並列接続されて電力供給系統を構成し、
   それぞれのプラントは、 燃料電池によって直流電圧を発生させる直流発電部と、 この直流発電部により発生した直流電圧を昇圧し直流を
   交流へ変換する直交変換器を有する交流出力部と、 前記直流発電部内の各プロセス量を制御するプロセス制
   御装置と、 プラントの運転停止状態に応じて前記複数台のプラント
   の内で主導的な１つのマスタープラントを決定し、残り
   を前記マスタープラントに従属するスレーブプラントと
   すると共に、前記特定負荷の電力要求量とプラントの運
   転台数とから各プラントの負荷負担量を決定する負荷分
   担制御装置と、 前記マスタープラントから前記特定負荷へ出力する交流
   出力とスレーブプラントの交流出力とを同期させるため
   に自プラントがマスタープラントのとき自プラントの交
   流出力に同期する同期信号を出力する一方、自プラント
   がスレーブプラントのとき前記マスタープラントの前記
   同期信号を取込む同期信号切換装置と、 前記直交変換器から出力される有効電力量と無効電力と
   がそれぞれの前記負荷分担量へ追従し、直交変換器から
   出力される電圧がマスタープラントの目標値となるよう
   にすると共に、マスタープラントの同期信号に同期した
   前記直交変換器から特定負荷へ各プラントが同形の交流
   波形出力をするようにＰＷＭ信号を生成する電気制御装
   置と、 それぞれのプラントの運転状態を取込み全プラントの運
   転状態を保存する共通メモリとを備えることを特徴とす
   る燃料電池発電プラントの並列運転装置。
2. 【請求項２】 前記負荷分担制御装置は、 前記共通メモリから各プラントの運転または停止状況を
   取込み、予め定められたルールに従ってどのプラントを
   優先的に前記マスタープラントとするか優先度の指数で
   表す自プラントの優先度の指数を計算し、前記共通メモ
   リへ保存する計算部と、 前記共通メモリから各プラントの優先度の指数を入力し
   てこれらの優先度の指数の大小関係から自プラントがマ
   スタープラントかスレーブプラントかを決定し、前記共
   通メモリへ保存するマスタープラント決定部と、 前記共通メモリから取込まれた前記特定負荷の要求量と
   プラント運転台数とから所定の計算に従って各プラント
   の負荷分担量を計算して前記共通メモリへ保存する負荷
   分担量決定部とを設けることを特徴とする請求項１記載
   の燃料電池発電プラントの並列運転装置。
3. 【請求項３】 前記電気制御装置は、 前記共通メモリを参照して自プラントがマスタープラン
   トのとき同期信号を出力する一方、自プラントがスレー
   ブプラントのとき他プラントのマスタープラントから同
   期信号を一旦取込みバイパス出力する同期信号処理装置
   と、 自プラントが停止中若しくは異常時に前記同期信号が前
   記同期信号処理装置をバイパスするバイパス信号を出力
   する電気制御装置監視器とを設け、 前記同期信号切換装置は、 前記同期信号を入力する入口側と出力する出口側とを有
   し、それぞれの各プラントの入口側と出口側とが相互に
   接続され同期信号が各プラントへ伝達するように閉ルー
   プを形成した同期信号伝送路と、 前記同期信号処理装置からの同期信号を取込み出力する
   一方、前記バイパス信号が入力されると、同期信号をバ
   イパスさせるように切換える同期信号切換手段を設ける
   ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の燃料電
   池発電プラントの並列運転装置。
4. 【請求項４】 前記電気制御装置は、 前記共通メモリから各種データを取込み自プラントがマ
   スタープラントのとき前記同期信号処理装置から同期信
   号を取込みまたは自プラントがスレーブプラントのとき
   前記同期信号切換装置を介して同期信号を取込む同期信
   号入力部と、 前記同期信号に同期し、前記直交変換器から出力される
   有効電力量が前記負荷分担量となるように位相制御信号
   を出力する有効電力位相制御部と、 前記直交変換器から出力される電圧がマスタープラント
   により予め定めた電圧目標値となるように電圧信号を出
   力する電圧制御部と、 前記直交変換器から出力される無効電力量が前記無効電
   力負担量となるように交流出力部に備える直流昇圧部の
   直流出力電圧を増減させる無効電力制御部と、 前記有効電力位相制御部からの位相制御信号と前記電圧
   制御部から電圧信号とを入力してＰＷＭ波形を生成して
   前記直交変換器へ出力するＰＷＭ波生成部とを備えたこ
   とを特徴とする請求項１乃至請求項３記載のいずれかの
   燃料電池発電プラントの並列運転装置。
5. 【請求項５】 前記プロセス制御装置は、 前記直流発電部からの直流出力電流を予め定めた関数に
   より目標値として、前記直流出力電流の増減に応じて燃
   料制御弁を制御して改質燃料中の水素を増減させる燃料
   流量制御部と、 直流出力電流の増減と前記改質水素の増減に応じて蒸気
   量と水素量の混合比を増減させる蒸気エジェクタ制御部
   と、 前記直流出力電流の増減に応じてバーナ空気制御弁を制
   御してバーナへの空気量を増減させるバーナ空気流量制
   御部と、 前記直流出力電流の増減に応じてプロセス空気制御弁を
   制御して空気極への空気流量を増減させるプロセス空気
   流量制御部と、 前記直流出力電流の増減に応じて電池冷却水ヒータと電
   池冷却水温度制御弁を制御して電池冷却水温度を増減さ
   せる電池冷却水温度制御部とを設けることを特徴とする
   請求項１乃至請求項４記載のいずれかの燃料電池発電プ
   ラントの並列運転装置。