JPH07336888A - 直流発電設備の系列化運用方法 - Google Patents
直流発電設備の系列化運用方法Info
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- JPH07336888A JPH07336888A JP6123701A JP12370194A JPH07336888A JP H07336888 A JPH07336888 A JP H07336888A JP 6123701 A JP6123701 A JP 6123701A JP 12370194 A JP12370194 A JP 12370194A JP H07336888 A JPH07336888 A JP H07336888A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数の直流発電設備が複数系統に分かれて並
列回路が構成されている直流発電設備において、１また
は２系統で運転が停止されたときでも系統全体の出力を
一定に維持できること。 【構成】 燃料電池スタック１０がＮ行Ｍ列に分かれて
配置れ、＃１〜＃Ｎの各燃料電池スタック１０の出力が
インバータ１２に供給され、各燃料電池スタック１０の
出力がインバータ１２によって交流電力に変換される。
そしてインバータ１２が交流電源として用いられてい
る。各燃料電池スタック１０の出力は、ある系統の運用
が停止されたときの出力よりも正常時の出力が低く設定
されている。そして＃１系統の運用が停止されたときに
は、Ｎ系統構成時における各燃料電池スタック１０の出
力を１としたときに、Ｎ／（Ｎ−１）倍による出力によ
って健全な系統における燃料電池スタック１０の出力が
設定され、異常時にも系統全体の出力が一定に制御され
る。
列回路が構成されている直流発電設備において、１また
は２系統で運転が停止されたときでも系統全体の出力を
一定に維持できること。 【構成】 燃料電池スタック１０がＮ行Ｍ列に分かれて
配置れ、＃１〜＃Ｎの各燃料電池スタック１０の出力が
インバータ１２に供給され、各燃料電池スタック１０の
出力がインバータ１２によって交流電力に変換される。
そしてインバータ１２が交流電源として用いられてい
る。各燃料電池スタック１０の出力は、ある系統の運用
が停止されたときの出力よりも正常時の出力が低く設定
されている。そして＃１系統の運用が停止されたときに
は、Ｎ系統構成時における各燃料電池スタック１０の出
力を１としたときに、Ｎ／（Ｎ−１）倍による出力によ
って健全な系統における燃料電池スタック１０の出力が
設定され、異常時にも系統全体の出力が一定に制御され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直流発電設備の系列化
運用方法を係り、特に、複数の燃料電池、太陽電池等の
直流発電装置が複数系統に分かれて系列回路を構成する
直流発電設備の運転を制御するに好適な直流発電設備の
系列化運用方法に関する。
運用方法を係り、特に、複数の燃料電池、太陽電池等の
直流発電装置が複数系統に分かれて系列回路を構成する
直流発電設備の運転を制御するに好適な直流発電設備の
系列化運用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】既存の火力・原子力等の発電設備に併設
あるいは、単独に設けられている直流発電設備おいて
は、複数の燃料電池、太陽電池等の直流発電装置を複数
系統に分けて並列回路を構成し、各系統の出力をインバ
ータに接続し、インバータを交流電源として使用する構
成が採用されている。このような直流発電設備において
は、各系統の直流発電装置を同時に運転する並列運転が
採用されている。このため、並列運転時に、１系統以上
の直流発電装置の運転が停止された場合には、直流発電
設備の出力は、停止した系統の出力相当分だけ減少する
ことになる。そこで、ある系統の運転が停止されたとき
に、予備の直流発電装置を起動させるという方法も提案
されているが、この方法では、予備の直流発電装置を起
動させるまでに系統の出力が低減したり、起動時間にロ
スタイムが生じたりするという問題点がある。
あるいは、単独に設けられている直流発電設備おいて
は、複数の燃料電池、太陽電池等の直流発電装置を複数
系統に分けて並列回路を構成し、各系統の出力をインバ
ータに接続し、インバータを交流電源として使用する構
成が採用されている。このような直流発電設備において
は、各系統の直流発電装置を同時に運転する並列運転が
採用されている。このため、並列運転時に、１系統以上
の直流発電装置の運転が停止された場合には、直流発電
設備の出力は、停止した系統の出力相当分だけ減少する
ことになる。そこで、ある系統の運転が停止されたとき
に、予備の直流発電装置を起動させるという方法も提案
されているが、この方法では、予備の直流発電装置を起
動させるまでに系統の出力が低減したり、起動時間にロ
スタイムが生じたりするという問題点がある。
【０００３】また、この種の技術に関連するものとし
て、特公平４−６１４６４号公報に記載されているよう
に、燃料電池の直流電流値を制御量とし、燃料流量調節
弁あるいは空気流量調節弁を操作端とする制御アルゴリ
ズムを用いたものが提案されている。
て、特公平４−６１４６４号公報に記載されているよう
に、燃料電池の直流電流値を制御量とし、燃料流量調節
弁あるいは空気流量調節弁を操作端とする制御アルゴリ
ズムを用いたものが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、燃料電
池スタック群のうち１台ごとの出力を制御することはで
きるが、複数系統のうち１系統以上に故障が生じ１系統
以上の燃料電池の運転が停止されたときには、系全体の
出力を一定に維持することができない。
池スタック群のうち１台ごとの出力を制御することはで
きるが、複数系統のうち１系統以上に故障が生じ１系統
以上の燃料電池の運転が停止されたときには、系全体の
出力を一定に維持することができない。
【０００５】本発明の目的は、複数の直流発電装置が複
数系統に分かれて並列回路が構成されている直流発電設
備で１系統または２系統以上の運転が停止された場合で
も系全体の出力を一定に維持することができる直流発電
設備の系列化運用方法を提供することにある。
数系統に分かれて並列回路が構成されている直流発電設
備で１系統または２系統以上の運転が停止された場合で
も系全体の出力を一定に維持することができる直流発電
設備の系列化運用方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、複数系統のうち１系統以上の運用が停止
されたときに、系全体の運用を一定に維持するに際し
て、運用を停止された系統以外で発電出力を分担するに
は、正常時よりも高い出力で運転する必要がある。そこ
で、各系統の直流発電装置の出力を正常時には最大許容
出力よりも低めで運転し、非常時には最大許容出力の範
囲内まで出力を高めることに着目したものである。
に、本発明は、複数系統のうち１系統以上の運用が停止
されたときに、系全体の運用を一定に維持するに際し
て、運用を停止された系統以外で発電出力を分担するに
は、正常時よりも高い出力で運転する必要がある。そこ
で、各系統の直流発電装置の出力を正常時には最大許容
出力よりも低めで運転し、非常時には最大許容出力の範
囲内まで出力を高めることに着目したものである。
【０００７】具体的には、電流−電圧特性として垂下特
性を有する複数の直流発電装置が系統数Ｎの並列回路で
構成された直流発電設備を運用するに際して、全系統合
計の出力目標値を設定すると共に、系統数（Ｎ−１）の
並列回路が構成されたときに、（Ｎ−１）系統に属する
各直流発電装置が出力すべき垂下特性上における運転点
として、（Ｎ−１）系統合計の出力が全系統合計の出力
目標値となる異常運転点を設定し、さらに、系統数Ｎの
並列回路が構成されたときに各系統の直流発電装置が出
力すべき垂下特性上における運転点として、全系統合計
の出力が出力目標値となり、且つ（Ｎ−１）系統構成時
の運転点よりも出力が低い定常運転点を設定し、全系統
が正常なときには各系統の直流発電装置を定常運転点に
従って運用し、Ｎ系統のうち１系統の運用を停止すると
きには（Ｎ−１）系統に属する直流発電装置を異常運転
点に従って運用することを特徴とする直流発電設備の系
列化運用方法を採用したものである。
性を有する複数の直流発電装置が系統数Ｎの並列回路で
構成された直流発電設備を運用するに際して、全系統合
計の出力目標値を設定すると共に、系統数（Ｎ−１）の
並列回路が構成されたときに、（Ｎ−１）系統に属する
各直流発電装置が出力すべき垂下特性上における運転点
として、（Ｎ−１）系統合計の出力が全系統合計の出力
目標値となる異常運転点を設定し、さらに、系統数Ｎの
並列回路が構成されたときに各系統の直流発電装置が出
力すべき垂下特性上における運転点として、全系統合計
の出力が出力目標値となり、且つ（Ｎ−１）系統構成時
の運転点よりも出力が低い定常運転点を設定し、全系統
が正常なときには各系統の直流発電装置を定常運転点に
従って運用し、Ｎ系統のうち１系統の運用を停止すると
きには（Ｎ−１）系統に属する直流発電装置を異常運転
点に従って運用することを特徴とする直流発電設備の系
列化運用方法を採用したものである。
【０００８】前記運用方法は、電流−電圧特性として垂
下特性を有する複数の直流発電装置が系統数Ｎの並列回
路で構成され、各系統の出力がインバータに接続され、
インバータが交流電源として使用される直流発電設備に
も適用することができる。さらにインバーダを備えた直
流発電設備において、Ｎ系統のうち１系統の運用を停止
するときには、（Ｎ−１）系統に属する直流発電装置を
異常運転点に従って運用すると共に、（Ｎ−１）系統構
成時の出力が出力目標値に近づくまでの間インバータの
出力を正常時よりも高め運用方法を採用することができ
る。
下特性を有する複数の直流発電装置が系統数Ｎの並列回
路で構成され、各系統の出力がインバータに接続され、
インバータが交流電源として使用される直流発電設備に
も適用することができる。さらにインバーダを備えた直
流発電設備において、Ｎ系統のうち１系統の運用を停止
するときには、（Ｎ−１）系統に属する直流発電装置を
異常運転点に従って運用すると共に、（Ｎ−１）系統構
成時の出力が出力目標値に近づくまでの間インバータの
出力を正常時よりも高め運用方法を採用することができ
る。
【０００９】前記運用方法を適用するに際して、（Ｎ−
１）系統合計の出力が全系統合計の出力目標値となる異
常運転点の代わりとして、Ｎ系統構成時における各直流
発電装置の出力を１としたときに、（Ｎ−１）／Ｎ倍よ
り大なる出力に対応した点を異常運転点に設定したり、
Ｎ系統構成時における各直流発電装置の出力を１とした
ときに、Ｎ／（Ｎ−１）倍より大なる出力に対応した点
を異常運転点に設定したりすることができる。
１）系統合計の出力が全系統合計の出力目標値となる異
常運転点の代わりとして、Ｎ系統構成時における各直流
発電装置の出力を１としたときに、（Ｎ−１）／Ｎ倍よ
り大なる出力に対応した点を異常運転点に設定したり、
Ｎ系統構成時における各直流発電装置の出力を１とした
ときに、Ｎ／（Ｎ−１）倍より大なる出力に対応した点
を異常運転点に設定したりすることができる。
【００１０】また複数系統の運用が停止されるときの運
用方法として、電流−電圧特性として垂下特性を有する
複数の直流発電装置が系統数Ｎの並列回路で構成され、
各系統の出力がインバータに接続され、インバータが交
流電源として使用される直流発電設備を運用するに際し
て、全系統合計の出力目標値を設定すると共に、Ｎ系統
から複数ｋ（Ｎ−１≧ｋ≧２）の系統を除いた系統数
（Ｎ−ｋ）の並列回路が構成されたときに、（Ｎ−ｋ）
系統に属する各直流発電装置が出力すべき垂下特性上に
おける運転点として、（Ｎ−ｋ）系統合計の出力が全系
統合計の出力目標値となる異常運転点を設定し、さら
に、系統数Ｎの並列回路が構成されたときに各系統の直
流発電装置が出力すべき垂下特性上における運転点とし
て、全系統合計の出力が出力目標値となり、且つ（Ｎ−
ｋ）系統構成時の運転点よりも出力が低い定常運転点を
設定し、全系統が正常なときには各系統の直流発電装置
を定常運転点に従って運用し、Ｎ系統のうちｋ系統の運
用を停止するときには（Ｎ−ｋ）系統に属する直流発電
装置を異常運転点に従って運用すると共に、（Ｎ−ｋ）
系統構成時の出力が出力目標値に近づくまでの間インバ
ータの出力を正常時よりも高めることを特徴とする直流
発電設備の系列化運用方法を採用することができる。
用方法として、電流−電圧特性として垂下特性を有する
複数の直流発電装置が系統数Ｎの並列回路で構成され、
各系統の出力がインバータに接続され、インバータが交
流電源として使用される直流発電設備を運用するに際し
て、全系統合計の出力目標値を設定すると共に、Ｎ系統
から複数ｋ（Ｎ−１≧ｋ≧２）の系統を除いた系統数
（Ｎ−ｋ）の並列回路が構成されたときに、（Ｎ−ｋ）
系統に属する各直流発電装置が出力すべき垂下特性上に
おける運転点として、（Ｎ−ｋ）系統合計の出力が全系
統合計の出力目標値となる異常運転点を設定し、さら
に、系統数Ｎの並列回路が構成されたときに各系統の直
流発電装置が出力すべき垂下特性上における運転点とし
て、全系統合計の出力が出力目標値となり、且つ（Ｎ−
ｋ）系統構成時の運転点よりも出力が低い定常運転点を
設定し、全系統が正常なときには各系統の直流発電装置
を定常運転点に従って運用し、Ｎ系統のうちｋ系統の運
用を停止するときには（Ｎ−ｋ）系統に属する直流発電
装置を異常運転点に従って運用すると共に、（Ｎ−ｋ）
系統構成時の出力が出力目標値に近づくまでの間インバ
ータの出力を正常時よりも高めることを特徴とする直流
発電設備の系列化運用方法を採用することができる。
【００１１】複数系統の運用を停止するときの運用方法
には、以下のような方法を採用することができる。
には、以下のような方法を採用することができる。
【００１２】（１）電流−電圧特性として垂下特性を有
する複数の直流発電装置が系統数Ｎの並列回路で構成さ
れた直流発電設備を運用するに際して、全系統合計の出
力目標値を設定する。
する複数の直流発電装置が系統数Ｎの並列回路で構成さ
れた直流発電設備を運用するに際して、全系統合計の出
力目標値を設定する。
【００１３】（２）ｋ系統に属する直流発電装置を基の
系統に復帰させるに際して、各系統に復帰順序を設定
し、１系統を復帰させて系統が安定した後他の系統を順
次復帰させる。
系統に復帰させるに際して、各系統に復帰順序を設定
し、１系統を復帰させて系統が安定した後他の系統を順
次復帰させる。
【００１４】（３）各系統の直流発電装置を燃料電池で
構成し、各系統の燃料電池を燃料通路を介して接続し、
各系統の燃料通路内に流量調整弁を配置し、各系統の燃
料電池に電圧計を接続し、ｋ系統に属する燃料電池を基
の系統に復帰させるに際して、ｋ系統に属する流量調整
弁を徐々に開き、その後電圧計が規定電圧を示すことを
条件に流量調整弁の開度を規定の運用開度まで開くよう
にする。
構成し、各系統の燃料電池を燃料通路を介して接続し、
各系統の燃料通路内に流量調整弁を配置し、各系統の燃
料電池に電圧計を接続し、ｋ系統に属する燃料電池を基
の系統に復帰させるに際して、ｋ系統に属する流量調整
弁を徐々に開き、その後電圧計が規定電圧を示すことを
条件に流量調整弁の開度を規定の運用開度まで開くよう
にする。
【００１５】（４）各系統の直流発電装置を燃料電池で
構成し、各系統の燃料電池を燃料通路を介して接続し、
各系統の燃料通路内に燃料の供給量の変化率を一定値に
制限する変化率制限機構を配置し、ｋ系統に属する燃料
電池を基の系統に復帰させるに際して、ｋ系統に属する
変化率制限機構により燃料の供給量を調整する。
構成し、各系統の燃料電池を燃料通路を介して接続し、
各系統の燃料通路内に燃料の供給量の変化率を一定値に
制限する変化率制限機構を配置し、ｋ系統に属する燃料
電池を基の系統に復帰させるに際して、ｋ系統に属する
変化率制限機構により燃料の供給量を調整する。
【００１６】１系統または２系統以上の運用を停止する
ときの運用方法としては、以下のような方法を採用する
ことができる。
ときの運用方法としては、以下のような方法を採用する
ことができる。
【００１７】（１）各系統の直流発電装置を燃料電池で
構成し、各系統の燃料電池を燃料通路を介して接続し、
各系統の燃料通路内に圧力損失調整弁を配置し、運用の
停止されていた系統に属する燃料電池を基の系統に復帰
させるに際して、運用の停止されていた系統に属する圧
力損失調整弁を調整する。
構成し、各系統の燃料電池を燃料通路を介して接続し、
各系統の燃料通路内に圧力損失調整弁を配置し、運用の
停止されていた系統に属する燃料電池を基の系統に復帰
させるに際して、運用の停止されていた系統に属する圧
力損失調整弁を調整する。
【００１８】（２）各系統に電流計を配置すると共に、
各系統毎に遮断器を配置し、電流系により過電流が検出
されたときに、過電流の検出された検討の遮断器をトリ
ップし、この系統を運用を停止する系統とする。
各系統毎に遮断器を配置し、電流系により過電流が検出
されたときに、過電流の検出された検討の遮断器をトリ
ップし、この系統を運用を停止する系統とする。
【００１９】（３）環境の変化に応じて垂下特性が変化
するときには、環境の変化に応じて垂下特性から定まる
定常運用点及び異常運用点を修正する。
するときには、環境の変化に応じて垂下特性から定まる
定常運用点及び異常運用点を修正する。
【００２０】
【作用】前記した手段によれば、全系統が平常なときに
は各系統の直流発電装置が定常運転点に従って運用さ
れ、全系統合計の出力が出力目標値に維持される。一
方、Ｎ系統のうち１系統あるいはｋ系統の運用が停止さ
れたときには、Ｎ系統構成時の運転点よりも出力が高く
なる異常運転点に従って正常な系統の直流発電装置が運
用されるため、系全体の出力を出力目標値に維持するこ
とができる。この場合、健全な系統の各直流発電装置の
出力は、Ｎ系統構成時における各直流発電装置の出力を
１としたときに、Ｎ／（Ｎ−１）倍より大なる出力に、
あるいは、Ｎ／（Ｎ−ｋ）倍より大なる出力に設定され
る。
は各系統の直流発電装置が定常運転点に従って運用さ
れ、全系統合計の出力が出力目標値に維持される。一
方、Ｎ系統のうち１系統あるいはｋ系統の運用が停止さ
れたときには、Ｎ系統構成時の運転点よりも出力が高く
なる異常運転点に従って正常な系統の直流発電装置が運
用されるため、系全体の出力を出力目標値に維持するこ
とができる。この場合、健全な系統の各直流発電装置の
出力は、Ｎ系統構成時における各直流発電装置の出力を
１としたときに、Ｎ／（Ｎ−１）倍より大なる出力に、
あるいは、Ｎ／（Ｎ−ｋ）倍より大なる出力に設定され
る。
【００２１】また、健全な系統の直流発電装置の出力を
高めるときに、健全な系統の出力が出力目標値に近づく
までの間インバータの出力を正常時よりも高める運転を
行うと、直流発電装置の応答遅れによって系全体の出力
が低下するのを抑制することができる。
高めるときに、健全な系統の出力が出力目標値に近づく
までの間インバータの出力を正常時よりも高める運転を
行うと、直流発電装置の応答遅れによって系全体の出力
が低下するのを抑制することができる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。
明する。
【００２３】図１は本発明の一実施例を示す燃料発電プ
ラントの回路図、図２は燃料電池発電プラントの制御系
のブロック構成図である。図１において、燃料発電プラ
ントの直流発電設備として、電流−電圧特性として垂下
特性を有する複数の燃料電池スタック１０設けられてお
り、複数の燃料電池スタック１０が直流発電装置として
系統数Ｎの並列回路で構成され、各系統の出力がインバ
ータ１２に接続されている。そしてインバータ１２が交
流電源として使用されるようになっている。
ラントの回路図、図２は燃料電池発電プラントの制御系
のブロック構成図である。図１において、燃料発電プラ
ントの直流発電設備として、電流−電圧特性として垂下
特性を有する複数の燃料電池スタック１０設けられてお
り、複数の燃料電池スタック１０が直流発電装置として
系統数Ｎの並列回路で構成され、各系統の出力がインバ
ータ１２に接続されている。そしてインバータ１２が交
流電源として使用されるようになっている。
【００２４】複数の燃料電池スタック１０はＭ行Ｎ列に
分かれてマトリクス状に配置されており、各燃料電池ス
タック１０には座標（１、１）、……、（Ｎ、Ｍ）が設
定されている。＃１〜＃Ｎ系統に分かれて配置された複
数の燃料電池スタック１０は、系統ごとに電気回路Ｌ１
〜ＬＮを介して互いに接続されている。各電気回路Ｌ１
〜ＬＮの出力側には遮断器１４が挿入されており、各燃
料電池スタック１０の出力側が出力回路１６を介してイ
ンバータ１２に接続されている。そして各燃料電池スタ
ック１０の両端電圧を検出するために、各燃料電池スタ
ック１０には電圧計Ｖ１１〜ＶＮＭが接続されている。
さらに、各系統の電流を検出するために、各電気回路Ｌ
１〜Ｎには電流計Ａ１〜ＡＮが設けられている。そして
各電圧計Ｖ１１〜ＶＮＭの出力と各電流計Ａ１〜ＡＮの
出力はそれぞれ図２に示すプロセス入力装置１８とプロ
セス入力装置２０に供給されるようになっている。
分かれてマトリクス状に配置されており、各燃料電池ス
タック１０には座標（１、１）、……、（Ｎ、Ｍ）が設
定されている。＃１〜＃Ｎ系統に分かれて配置された複
数の燃料電池スタック１０は、系統ごとに電気回路Ｌ１
〜ＬＮを介して互いに接続されている。各電気回路Ｌ１
〜ＬＮの出力側には遮断器１４が挿入されており、各燃
料電池スタック１０の出力側が出力回路１６を介してイ
ンバータ１２に接続されている。そして各燃料電池スタ
ック１０の両端電圧を検出するために、各燃料電池スタ
ック１０には電圧計Ｖ１１〜ＶＮＭが接続されている。
さらに、各系統の電流を検出するために、各電気回路Ｌ
１〜Ｎには電流計Ａ１〜ＡＮが設けられている。そして
各電圧計Ｖ１１〜ＶＮＭの出力と各電流計Ａ１〜ＡＮの
出力はそれぞれ図２に示すプロセス入力装置１８とプロ
セス入力装置２０に供給されるようになっている。
【００２５】また、直流発電設備には空気配管２２と燃
料配管２４がＮ系統に分かれて配管されているととも
に、各系統の配管から分岐した配管が各燃料電池スタッ
ク１０に接続されている。空気配管２２、燃料配管２４
の管路途中には空気流量調節弁２６と燃料流量調節弁２
８が挿入されているとともに、オリフィス３０、３２、
圧力損失調整弁３４、３６が挿入されている。そして各
燃料電池スタック１０に空気配管２２、燃料配管２４か
ら空気と燃料がそれぞれ供給されると、各燃料電池スタ
ック１０で化学反応によって発電が行われ、各燃料電池
スタック１０の発電による直流電力が各電気回路Ｌ１〜
ＬＮを介して出力されるようになっている。このとき、
未反応分の燃料ガスおよび反応生成物が生じたときに
は、これらの生成物は燃料出口配管および空気出口配管
（図示省略）から排出される。そして各系統の燃料電池
スタック１０から直流電力が出力されると、この直流電
力が出力回路１６を介してインバータ１２に供給され、
この直流電力がインバータ１２によって交流電力に変換
され、この交流電力が負荷に供給される。
料配管２４がＮ系統に分かれて配管されているととも
に、各系統の配管から分岐した配管が各燃料電池スタッ
ク１０に接続されている。空気配管２２、燃料配管２４
の管路途中には空気流量調節弁２６と燃料流量調節弁２
８が挿入されているとともに、オリフィス３０、３２、
圧力損失調整弁３４、３６が挿入されている。そして各
燃料電池スタック１０に空気配管２２、燃料配管２４か
ら空気と燃料がそれぞれ供給されると、各燃料電池スタ
ック１０で化学反応によって発電が行われ、各燃料電池
スタック１０の発電による直流電力が各電気回路Ｌ１〜
ＬＮを介して出力されるようになっている。このとき、
未反応分の燃料ガスおよび反応生成物が生じたときに
は、これらの生成物は燃料出口配管および空気出口配管
（図示省略）から排出される。そして各系統の燃料電池
スタック１０から直流電力が出力されると、この直流電
力が出力回路１６を介してインバータ１２に供給され、
この直流電力がインバータ１２によって交流電力に変換
され、この交流電力が負荷に供給される。
【００２６】一方、空気流量調節弁２６、燃料流量調節
弁２８、各圧力損失調整弁３４、３６の状態は総括制御
装置３８により監視され、総括制御装置３８からの指令
に従って空気および燃料の流量が制御されるようになっ
ている。この総括制御装置３８は、燃料電池スタック１
０に対応して配置されたプロセス入力装置１８からの信
号をプロセス入力装置２０を介して取り込み、遮断器１
４を開閉するための遮断器開閉信号を生成したり、空気
流量調節弁２６、燃料流量調節弁２８、各圧力損失調整
弁３４、３６の流量を制御するための流量制御信号Ｓ
Ｆ、ＳＡを生成し、これらの信号をプロセス入力装置２
０を介して出力するようになっている。さらに総括制御
装置３８は入力したデータを基にインバータ１２の点弧
角を制御するための制御信号を生成し、この信号をイン
バータ１２へ出力するようになっている。また総括制御
装置３８は、ある系統の電流計によって過電流が検出さ
れたときあるいは保守点検等によってある系統の運用を
停止するときには、遮断器１４をトリップするための遮
断器閉信号を出力するようになっている。さらに、流量
制御信号ＳＦ、ＳＡを生成するに際しては、系全体の出
力を目標値に維持することを考慮して生成するようにな
っている。例えば、燃料電池スタック１０の数をＭとし
たときに、燃料流量制御信号ＳＦとしては、ＳＦｊ（１
≦ｊ≦Ｍ）を平均することにより求め、空気流量制御信
号ＳＡとしては、ＳＡｊ（１≦ｊ≦Ｍ）を平均すること
によって求めることとしている。
弁２８、各圧力損失調整弁３４、３６の状態は総括制御
装置３８により監視され、総括制御装置３８からの指令
に従って空気および燃料の流量が制御されるようになっ
ている。この総括制御装置３８は、燃料電池スタック１
０に対応して配置されたプロセス入力装置１８からの信
号をプロセス入力装置２０を介して取り込み、遮断器１
４を開閉するための遮断器開閉信号を生成したり、空気
流量調節弁２６、燃料流量調節弁２８、各圧力損失調整
弁３４、３６の流量を制御するための流量制御信号Ｓ
Ｆ、ＳＡを生成し、これらの信号をプロセス入力装置２
０を介して出力するようになっている。さらに総括制御
装置３８は入力したデータを基にインバータ１２の点弧
角を制御するための制御信号を生成し、この信号をイン
バータ１２へ出力するようになっている。また総括制御
装置３８は、ある系統の電流計によって過電流が検出さ
れたときあるいは保守点検等によってある系統の運用を
停止するときには、遮断器１４をトリップするための遮
断器閉信号を出力するようになっている。さらに、流量
制御信号ＳＦ、ＳＡを生成するに際しては、系全体の出
力を目標値に維持することを考慮して生成するようにな
っている。例えば、燃料電池スタック１０の数をＭとし
たときに、燃料流量制御信号ＳＦとしては、ＳＦｊ（１
≦ｊ≦Ｍ）を平均することにより求め、空気流量制御信
号ＳＡとしては、ＳＡｊ（１≦ｊ≦Ｍ）を平均すること
によって求めることとしている。
【００２７】ここで、本実施例においては、Ｎ系統の燃
料電池スタック１０のうち１系統または２系統以上の運
用が停止されたときにも系全体の出力を一定に維持する
ために、全系統が正常なときの各燃料電池スタック１０
の出力を最大許容出力よりも低い値、例えば最大許容出
力の６７％に設定し、１系統の運用が停止されたときに
は健全な系統の各燃料電池スタック１０の出力を最大許
容出力とすることとしている。
料電池スタック１０のうち１系統または２系統以上の運
用が停止されたときにも系全体の出力を一定に維持する
ために、全系統が正常なときの各燃料電池スタック１０
の出力を最大許容出力よりも低い値、例えば最大許容出
力の６７％に設定し、１系統の運用が停止されたときに
は健全な系統の各燃料電池スタック１０の出力を最大許
容出力とすることとしている。
【００２８】即ち、全系統合計の出力目標値を設定する
とともに、図３に示すように、系統数（Ｎ−１）の並列
回路が構成されたときに、（Ｎ−１）系統に属する各燃
料電池スタック１０が出力すべき垂下特性上における運
転点として、（Ｎ−１）系統合計の出力が全系統合計の
出力目標値となる異常運転点を設定する。この異常運転
点としては、各燃料電池スタック１０の最大許容出力の
範囲内であり、且つ電流Ｉ１〜Ｉ２と電圧Ｖ１〜Ｖ２で
示される特性Ａ上の点を異常運転点として設定する。さ
らに系統数Ｎの並列回路が構成されたときに、各系統の
燃料電池スタック１０が出力すべき垂下特性上における
運転点として、全系統合計の出力が出力目標値となり、
且つ（Ｎ−１）系統構成時の運転点よりも出力が低い定
常運転点を設定する。そして全系統が正常なときには各
系統の燃料電池スタック１０を定常運転点に従って運用
し、Ｎ系統のうち１系統の運用を停止するときには、
（Ｎ−１）系統に属する燃料電池スタック１０を異常運
転点に従って運用する。
とともに、図３に示すように、系統数（Ｎ−１）の並列
回路が構成されたときに、（Ｎ−１）系統に属する各燃
料電池スタック１０が出力すべき垂下特性上における運
転点として、（Ｎ−１）系統合計の出力が全系統合計の
出力目標値となる異常運転点を設定する。この異常運転
点としては、各燃料電池スタック１０の最大許容出力の
範囲内であり、且つ電流Ｉ１〜Ｉ２と電圧Ｖ１〜Ｖ２で
示される特性Ａ上の点を異常運転点として設定する。さ
らに系統数Ｎの並列回路が構成されたときに、各系統の
燃料電池スタック１０が出力すべき垂下特性上における
運転点として、全系統合計の出力が出力目標値となり、
且つ（Ｎ−１）系統構成時の運転点よりも出力が低い定
常運転点を設定する。そして全系統が正常なときには各
系統の燃料電池スタック１０を定常運転点に従って運用
し、Ｎ系統のうち１系統の運用を停止するときには、
（Ｎ−１）系統に属する燃料電池スタック１０を異常運
転点に従って運用する。
【００２９】またＮ系統のうち複数系統の運用が停止さ
れたことを考慮して、全系統合計の出力目標値を設定す
ると共に、Ｎ系統から複数ｋ（Ｎ−１≧ｋ≧２）の系統
を除いた系統数（Ｎ−ｋ）の並列回路が構成されたとき
に（Ｎ−ｋ）系統に属する各直流発電装置が出力すべき
垂下特性上における運転点として、（Ｎ−ｋ）系統合計
の出力が全系統合計の出力目標値となる異常運転点を設
定し、さらに、系統数Ｎの並列回路が構成されたときに
各系統の直流発電装置が出力すべき垂下特性上における
運転点として、全系統合計の出力が出力目標値となり、
且つ（Ｎ−ｋ）系統構成時の運転点よりも出力が低い定
常運転点を設定し、全系統が正常なときには各系統の直
流発電装置を定常運転点に従って運用し、Ｎ系統のうち
ｋ系統の運用を停止するときには、（Ｎ−ｋ）系統に属
する直流発電装置を異常運転点に従って運用する。
れたことを考慮して、全系統合計の出力目標値を設定す
ると共に、Ｎ系統から複数ｋ（Ｎ−１≧ｋ≧２）の系統
を除いた系統数（Ｎ−ｋ）の並列回路が構成されたとき
に（Ｎ−ｋ）系統に属する各直流発電装置が出力すべき
垂下特性上における運転点として、（Ｎ−ｋ）系統合計
の出力が全系統合計の出力目標値となる異常運転点を設
定し、さらに、系統数Ｎの並列回路が構成されたときに
各系統の直流発電装置が出力すべき垂下特性上における
運転点として、全系統合計の出力が出力目標値となり、
且つ（Ｎ−ｋ）系統構成時の運転点よりも出力が低い定
常運転点を設定し、全系統が正常なときには各系統の直
流発電装置を定常運転点に従って運用し、Ｎ系統のうち
ｋ系統の運用を停止するときには、（Ｎ−ｋ）系統に属
する直流発電装置を異常運転点に従って運用する。
【００３０】例えば、全系統が正常な状態で運用されて
いるときに、座標（１、１）の燃料電池スタック１０が
短絡して過電流が流れ、この過電流が電流計Ａ１で検出
されると、＃１系統の遮断器１４が開かれ、＃１系統の
出力は０となる。そこで、運用の停止された＃１系統以
外の（Ｎ−１）系統で系全体の出力を出力目標値に維持
するために、（Ｎ−１）系統の各燃料電池スタック１０
の出力がＮ／（Ｎ−１）倍とされる。このとき、各燃料
電池スタック１０の出力を高めるための燃料量および空
気量が求められ、増量された燃料量および空気量に従っ
て空気流量調節弁２６と燃料流量調節弁２８の流量が制
御される。さらに、（Ｎ−１）系統で運転するためのイ
ンバータ１２の点弧角が求められ、この点弧角に従って
インバータ１２の出力が制御される。この場合、各燃料
電池スタック１０の出力が目標値に達するまでの間イン
バータ１２の出力が高められる。即ち、各燃料電池スタ
ック１０への燃料量および空気量が増量されても各燃料
電池スタック１０の出力は即座に高められないため、各
燃料電池スタック１０の出力が高められるまでの間イン
バータ１２の出力を高める制御を行うこととしている。
このため、各調節弁の弁制御による機械的な応答遅れに
よって出力電圧が低下するのを抑制することができる。
いるときに、座標（１、１）の燃料電池スタック１０が
短絡して過電流が流れ、この過電流が電流計Ａ１で検出
されると、＃１系統の遮断器１４が開かれ、＃１系統の
出力は０となる。そこで、運用の停止された＃１系統以
外の（Ｎ−１）系統で系全体の出力を出力目標値に維持
するために、（Ｎ−１）系統の各燃料電池スタック１０
の出力がＮ／（Ｎ−１）倍とされる。このとき、各燃料
電池スタック１０の出力を高めるための燃料量および空
気量が求められ、増量された燃料量および空気量に従っ
て空気流量調節弁２６と燃料流量調節弁２８の流量が制
御される。さらに、（Ｎ−１）系統で運転するためのイ
ンバータ１２の点弧角が求められ、この点弧角に従って
インバータ１２の出力が制御される。この場合、各燃料
電池スタック１０の出力が目標値に達するまでの間イン
バータ１２の出力が高められる。即ち、各燃料電池スタ
ック１０への燃料量および空気量が増量されても各燃料
電池スタック１０の出力は即座に高められないため、各
燃料電池スタック１０の出力が高められるまでの間イン
バータ１２の出力を高める制御を行うこととしている。
このため、各調節弁の弁制御による機械的な応答遅れに
よって出力電圧が低下するのを抑制することができる。
【００３１】また、＃１系統以外の系統の運用が同時に
停止されたときには、運用が停止された系統数をｋ系統
したとき、（Ｎ−ｋ）以外の系統で各燃料電池スタック
１０の出力をＮ／（Ｎ−ｋ）倍とすることによって、系
統全体の出力を出力目標値に維持することができる。
停止されたときには、運用が停止された系統数をｋ系統
したとき、（Ｎ−ｋ）以外の系統で各燃料電池スタック
１０の出力をＮ／（Ｎ−ｋ）倍とすることによって、系
統全体の出力を出力目標値に維持することができる。
【００３２】一方、運用が停止されていた燃料電池スタ
ック１０が元の系統に復帰するときには、上記した制御
とは逆の動作が行われる。即ち、座標（１、１）の燃料
電池スタック１０を含む＃１系統が系統に復帰するとき
には、＃１系統以外の（Ｎ−１）系統の燃料電池スタッ
ク１０の出力を（Ｎ−１）／Ｎ倍とする制御が行われ
る。
ック１０が元の系統に復帰するときには、上記した制御
とは逆の動作が行われる。即ち、座標（１、１）の燃料
電池スタック１０を含む＃１系統が系統に復帰するとき
には、＃１系統以外の（Ｎ−１）系統の燃料電池スタッ
ク１０の出力を（Ｎ−１）／Ｎ倍とする制御が行われ
る。
【００３３】具体的には、座標（１、１）の燃料電池ス
タック１０に燃料および空気を徐々に供給するために、
圧力損失調整弁３４、３６を微小開度開き、電圧計Ｖ１
１で燃料電池スタック１０の出力を確認したあとで、圧
力損失調整弁３４、３６の回路を運用開度まで開く。そ
して各圧力損失調整弁３４、３６の調整により、座標
（１、１）の燃料電池スタック１０への燃料量および空
気量を他の燃料電池スタック１０と等しくする。このあ
と座標（１、１）の燃料電池スタック１０を含む＃１系
統を元の系統に復帰させるために、＃１系統の遮断器１
４を閉じる。この場合遮断器１４への閉指令によりＮ系
統で運転を行うときのインバータ１２の点弧角を求め、
この点弧角に従ってインバータ１２の出力を制御する。
また、このとき同時に、小流量域において必要な燃料量
および空気量を求め、空気流量調節弁２６と燃料流量調
節弁２８の流量を制御する。そして点弧角制御と弁制御
では、そのプロセスの影響に時間的差が生じるので、イ
ンバータ１２の出力が減少する方向に点弧角を移動させ
て出力を一定に保持するとともに弁開度を徐々に変化さ
せる制御を行う。これにより系全体の出力が一定に維持
される。また、このときインバータ１２の出力を同時に
増加させる点弧角制御も行われ、この点弧角は遮断器１
４が閉となる前の値で一定となる。
タック１０に燃料および空気を徐々に供給するために、
圧力損失調整弁３４、３６を微小開度開き、電圧計Ｖ１
１で燃料電池スタック１０の出力を確認したあとで、圧
力損失調整弁３４、３６の回路を運用開度まで開く。そ
して各圧力損失調整弁３４、３６の調整により、座標
（１、１）の燃料電池スタック１０への燃料量および空
気量を他の燃料電池スタック１０と等しくする。このあ
と座標（１、１）の燃料電池スタック１０を含む＃１系
統を元の系統に復帰させるために、＃１系統の遮断器１
４を閉じる。この場合遮断器１４への閉指令によりＮ系
統で運転を行うときのインバータ１２の点弧角を求め、
この点弧角に従ってインバータ１２の出力を制御する。
また、このとき同時に、小流量域において必要な燃料量
および空気量を求め、空気流量調節弁２６と燃料流量調
節弁２８の流量を制御する。そして点弧角制御と弁制御
では、そのプロセスの影響に時間的差が生じるので、イ
ンバータ１２の出力が減少する方向に点弧角を移動させ
て出力を一定に保持するとともに弁開度を徐々に変化さ
せる制御を行う。これにより系全体の出力が一定に維持
される。また、このときインバータ１２の出力を同時に
増加させる点弧角制御も行われ、この点弧角は遮断器１
４が閉となる前の値で一定となる。
【００３４】一方、同時にｋ系統（２≦ｋ≦Ｎ−１）の
復帰を行うときには、（Ｎ−ｋ）系統で（Ｎ−ｋ）／Ｎ
倍の出力を各燃料電池スタック１０が出力することによ
って、系統全体の出力を一定に維持することができる。
この場合の制御は、インバータ１２の点弧角と空気流量
調節弁２６、燃料流量調節弁２８の弁開度が異なるだけ
で、制御手順は１系統復帰時同様である。なお、小出力
時の電池特性は、垂下特性上の高電圧側領域であるた
め、プロセスの自己制御性として、参入系列より出力を
取るようになる。
復帰を行うときには、（Ｎ−ｋ）系統で（Ｎ−ｋ）／Ｎ
倍の出力を各燃料電池スタック１０が出力することによ
って、系統全体の出力を一定に維持することができる。
この場合の制御は、インバータ１２の点弧角と空気流量
調節弁２６、燃料流量調節弁２８の弁開度が異なるだけ
で、制御手順は１系統復帰時同様である。なお、小出力
時の電池特性は、垂下特性上の高電圧側領域であるた
め、プロセスの自己制御性として、参入系列より出力を
取るようになる。
【００３５】また前記実施例においては、燃料電池スタ
ック１０の停止について述べたが、燃料電池スタック１
０の停止だけではなく燃料電池スタック１０の出力低下
に対しても全系統の出力を一定に保つことができる。
ック１０の停止について述べたが、燃料電池スタック１
０の停止だけではなく燃料電池スタック１０の出力低下
に対しても全系統の出力を一定に保つことができる。
【００３６】例えば、座標（１、１）の燃料電池スタッ
ク１０の出力が低下したときには、電圧計Ｖ１１の出力
と電流計Ａ１の出力によって座標（１、１）の燃料電池
スタック１０の出力の低下を検知することができる。こ
の場合、＃１系統の遮断器１４を開とする必要がないた
め、系統全体の出力を一定に保つに際しては、座標
（１、１）の燃料電池スタック１０の出力低下分を補う
ための点弧角を求め、この点弧角に従ってインバータ１
２の出力を制御するとともに、出力を一定に保つための
弁開度を求め、この弁開度に従って空気流量調節弁２６
と燃料流量調節弁２８の開度を制御する。
ク１０の出力が低下したときには、電圧計Ｖ１１の出力
と電流計Ａ１の出力によって座標（１、１）の燃料電池
スタック１０の出力の低下を検知することができる。こ
の場合、＃１系統の遮断器１４を開とする必要がないた
め、系統全体の出力を一定に保つに際しては、座標
（１、１）の燃料電池スタック１０の出力低下分を補う
ための点弧角を求め、この点弧角に従ってインバータ１
２の出力を制御するとともに、出力を一定に保つための
弁開度を求め、この弁開度に従って空気流量調節弁２６
と燃料流量調節弁２８の開度を制御する。
【００３７】次に、本発明の具体的な実施例を図４ない
し図７に従って説明する。なお、本実施例では、燃料電
池スタック１０として３行３列で構成したものについて
説明する。
し図７に従って説明する。なお、本実施例では、燃料電
池スタック１０として３行３列で構成したものについて
説明する。
【００３８】まず、＃１〜＃３の燃料電池スタック１０
がすべて正常な状態で運転されているときには、各燃料
電池スタック１０の出力が最大許容出力の６７％の出力
で運転される。このような運転が行われているときに、
図５に示すように、座標（３、２）の燃料電池スタック
１０が故障により停止したときには、図６に示すよう
に、＃３系統の遮断器１４が開かれ、＃３系統の出力が
０となる。このとき＃１、＃２の各燃料電池スタック１
０の出力は、系全体の出力を一定に保つために、出力が
６７％から１００％まで増加される。
がすべて正常な状態で運転されているときには、各燃料
電池スタック１０の出力が最大許容出力の６７％の出力
で運転される。このような運転が行われているときに、
図５に示すように、座標（３、２）の燃料電池スタック
１０が故障により停止したときには、図６に示すよう
に、＃３系統の遮断器１４が開かれ、＃３系統の出力が
０となる。このとき＃１、＃２の各燃料電池スタック１
０の出力は、系全体の出力を一定に保つために、出力が
６７％から１００％まで増加される。
【００３９】次に、座標（３、２）の燃料電池スタック
１０の故障が治り、座標（３、２）の燃料電池スタック
１０を元の系統に復帰させるときには、（３、１）、
（３、３）の各燃料電池スタック１０の出力が１００％
から６７％に下げられた後、＃３の遮断器１４が閉じら
れ、＃３系統の各燃料電池スタック１０の出力が０から
６７％に徐々に高められる。
１０の故障が治り、座標（３、２）の燃料電池スタック
１０を元の系統に復帰させるときには、（３、１）、
（３、３）の各燃料電池スタック１０の出力が１００％
から６７％に下げられた後、＃３の遮断器１４が閉じら
れ、＃３系統の各燃料電池スタック１０の出力が０から
６７％に徐々に高められる。
【００４０】前記実施例においては、燃料電池スタック
１０が完全に停止した場合について述べたが、ある系統
の燃料電池スタック１０の異常もしくは劣化による出力
の低下についても同様な制御を適用することができる。
１０が完全に停止した場合について述べたが、ある系統
の燃料電池スタック１０の異常もしくは劣化による出力
の低下についても同様な制御を適用することができる。
【００４１】また前記実施例において、座標（３、２）
の燃料電池スタック１０の出力が６７％から減少した場
合、運転の許容範囲内であるときには燃料等の流量を増
加する制御を行うこともできる。このような制御によっ
ても系全体の出力を一定に保つことができる。また燃料
電池スタック１０の代わりに、太陽電池を用いたときに
は入射光を制御するとこによって系全体の出力を一定に
保つことができる。
の燃料電池スタック１０の出力が６７％から減少した場
合、運転の許容範囲内であるときには燃料等の流量を増
加する制御を行うこともできる。このような制御によっ
ても系全体の出力を一定に保つことができる。また燃料
電池スタック１０の代わりに、太陽電池を用いたときに
は入射光を制御するとこによって系全体の出力を一定に
保つことができる。
【００４２】前記実施例において、各燃料電池スタック
１０の正常運転点および異常運転点を設定するに際し
て、図３に示す特性Ａに従った点を求めることについて
述べたが、環境の変化によって温度がｘ℃からｙ℃に変
化したときには、特性Ｂに従って正常運転点および異常
運転点を求め、特性Ｂに従って求めた正常運転点および
異常運転点を新たな運転点として用いれば、環境変化に
対応することができる。このような修正操作は、温度以
外にも圧力等にも適応することができる。
１０の正常運転点および異常運転点を設定するに際し
て、図３に示す特性Ａに従った点を求めることについて
述べたが、環境の変化によって温度がｘ℃からｙ℃に変
化したときには、特性Ｂに従って正常運転点および異常
運転点を求め、特性Ｂに従って求めた正常運転点および
異常運転点を新たな運転点として用いれば、環境変化に
対応することができる。このような修正操作は、温度以
外にも圧力等にも適応することができる。
【００４３】また前記実施例においては、ｋ系統に属す
る燃料電池スタック１０を元の系統に復帰させるに際し
て、各系統に復帰順序を設定し、１系統を復帰させて系
統が安定したあと他の系統を順次復帰させる制御を行う
ことができる。また空気流量調節弁２６および燃料流量
調節弁２８に流量の変化率を一定値に制限する変化率制
限機構を設け、運用の停止された系統を復帰させるとき
に、変化率制限機構によって流量を調整する方法を採用
することもできる。
る燃料電池スタック１０を元の系統に復帰させるに際し
て、各系統に復帰順序を設定し、１系統を復帰させて系
統が安定したあと他の系統を順次復帰させる制御を行う
ことができる。また空気流量調節弁２６および燃料流量
調節弁２８に流量の変化率を一定値に制限する変化率制
限機構を設け、運用の停止された系統を復帰させるとき
に、変化率制限機構によって流量を調整する方法を採用
することもできる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の直流発電装置が系統数Ｎの並列回路で構成された
直流発電設備において、１系統あるいは２系統以上の直
流発電装置の運転が停止されたときに、正常時の各直流
発電装置の出力よりも高める制御を行うようにしたた
め、系統全体の出力を常に出力目標値に維持することが
できる。
複数の直流発電装置が系統数Ｎの並列回路で構成された
直流発電設備において、１系統あるいは２系統以上の直
流発電装置の運転が停止されたときに、正常時の各直流
発電装置の出力よりも高める制御を行うようにしたた
め、系統全体の出力を常に出力目標値に維持することが
できる。
【図１】本発明の一実施例を示す燃料電池発電プラント
の回路図である。
の回路図である。
【図２】燃料電池発電プラントの制御系のブロック構成
図である。
図である。
【図３】電流−電圧垂下特性を示す特性図である。
【図４】直流発電設備の定常時の運転状態を示す図であ
る。
る。
【図５】燃料電池スタックが故障したときの状態を説明
するための図である。
するための図である。
【図６】＃３系統を系統から切り離したときの状態を示
す図である。
す図である。
【図７】＃３系統が系列に復帰した状態を示す図であ
る。
る。
１０ 燃料電池スタック １２ インバータ １４ 遮断器 １８、２０ プロセス入力装置 ２６ 空気流量調節弁 ２８ 燃料流量調節弁 ３８ 総括制御装置
Claims (15)
- 【請求項１】 電流−電圧特性として垂下特性を有する
複数の直流発電装置が系統数Ｎの並列回路で構成された
直流発電設備を運用するに際して、 全系統合計の出力目標値を設定すると共に、系統数（Ｎ
−１）の並列回路が構成されたときに（Ｎ−１）系統に
属する各直流発電装置が出力すべき垂下特性上における
運転点として、（Ｎ−１）系統合計の出力が全系統合計
の出力目標値となる異常運転点を設定し、さらに、系統
数Ｎの並列回路が構成されたときに各系統の直流発電装
置が出力すべき垂下特性上における運転点として、全系
統合計の出力が出力目標値となり、且つ（Ｎ−１）系統
構成時の運転点よりも出力が低い定常運転点を設定し、
全系統が正常なときには各系統の直流発電装置を定常運
転点に従って運用し、Ｎ系統のうち１系統の運用を停止
するときには（Ｎ−１）系統に属する直流発電装置を異
常運転点に従って運用することを特徴とする直流発電設
備の系列化運用方法。 - 【請求項２】 電流−電圧特性として垂下特性を有する
複数の直流発電装置が系統数Ｎの並列回路で構成され、
各系統の出力がインバータに接続され、インバータが交
流電源として使用される直流発電設備を運用するに際し
て、 全系統合計の出力目標値を設定すると共に、系統数（Ｎ
−１）の並列回路が構成されたときに（Ｎ−１）系統に
属する各直流発電装置が出力すべき垂下特性上における
運転点として、（Ｎ−１）系統合計の出力が全系統合計
の出力目標値となる異常運転点を設定し、さらに、系統
数Ｎの並列回路が構成されたときに各系統の直流発電装
置が出力すべき垂下特性上における運転点として、全系
統合計の出力が出力目標値となり、且つ（Ｎ−１）系統
構成時の運転点よりも出力が低い定常運転点を設定し、
全系統が正常なときには各系統の直流発電装置を定常運
転点に従って運用し、Ｎ系統のうち１系統の運用を停止
するときには（Ｎ−１）系統に属する直流発電装置を異
常運転点に従って運用することを特徴とする直流発電設
備の系列化運用方法。 - 【請求項３】 電流−電圧特性として垂下特性を有する
複数の直流発電装置が系統数Ｎの並列回路で構成され、
各系統の出力がインバータに接続され、インバータが交
流電源として使用される直流発電設備を運用するに際し
て、 全系統合計の出力目標値を設定すると共に、系統数（Ｎ
−１）の並列回路が構成されたときに（Ｎ−１）系統に
属する各直流発電装置が出力すべき垂下特性上における
運転点として、（Ｎ−１）系統合計の出力が全系統合計
の出力目標値となる異常運転点を設定し、さらに、系統
数Ｎの並列回路が構成されたときに各系統の直流発電装
置が出力すべき垂下特性上における運転点として、全系
統合計の出力が出力目標値となり、且つ（Ｎ−１）系統
構成時の運転点よりも出力が低い定常運転点を設定し、
全系統が正常なときには各系統の直流発電装置を定常運
転点に従って運用し、Ｎ系統のうち１系統の運用を停止
するときには（Ｎ−１）系統に属する直流発電装置を異
常運転点に従って運用すると共に、（Ｎ−１）系統構成
時の出力が出力目標値に近づくまでの間インバータの出
力を正常時よりも高めることを特徴とする直流発電設備
の系列化運用方法。 - 【請求項４】 （Ｎ−１）系統合計の出力が全系統合計
の出力目標値となる異常運転点の代わりとして、Ｎ系統
構成時における各直流発電装置の出力を１としたとき
に、（Ｎ−１）／Ｎ倍より大なる出力に対応した点を異
常運転点に設定することを特徴とする請求項１、２また
は３記載の直流発電設備の系列化運用方法。 - 【請求項５】 （Ｎ−１）系統合計の出力が全系統合計
の出力目標値となる異常運転点の代わりとして、Ｎ系統
構成時における各直流発電装置の出力を１としたとき
に、Ｎ／（Ｎ−１）倍より大なる出力に対応した点を異
常運転点に設定することを特徴とする請求項１、２また
は３記載の直流発電設備の系列化運用方法。 - 【請求項６】 電流−電圧特性として垂下特性を有する
複数の直流発電装置が系統数Ｎの並列回路で構成された
直流発電設備を運用するに際して、 全系統合計の出力目標値を設定すると共に、Ｎ系統から
複数ｋ（Ｎ−１≧ｋ≧２）の系統を除いた系統数（Ｎ−
ｋ）の並列回路が構成されたときに（Ｎ−ｋ）系統に属
する各直流発電装置が出力すべき垂下特性上における運
転点として、（Ｎ−ｋ）系統合計の出力が全系統合計の
出力目標値となる異常運転点を設定し、さらに、系統数
Ｎの並列回路が構成されたときに各系統の直流発電装置
が出力すべき垂下特性上における運転点として、全系統
合計の出力が出力目標値となり、且つ（Ｎ−ｋ）系統構
成時の運転点よりも出力が低い定常運転点を設定し、全
系統が正常なときには各系統の直流発電装置を定常運転
点に従って運用し、Ｎ系統のうちｋ系統の運用を停止す
るときには（Ｎ−ｋ）系統に属する直流発電装置を異常
運転点に従って運用することを特徴とする直流発電設備
の系列化運用方法。 - 【請求項７】 電流−電圧特性として垂下特性を有する
複数の直流発電装置が系統数Ｎの並列回路で構成され、
各系統の出力がインバータに接続され、インバータが交
流電源として使用される直流発電設備を運用するに際し
て、 全系統合計の出力目標値を設定すると共に、Ｎ系統から
複数ｋ（Ｎ−１≧ｋ≧２）の系統を除いた系統数（Ｎ−
ｋ）の並列回路が構成されたときに（Ｎ−ｋ）系統に属
する各直流発電装置が出力すべき垂下特性上における運
転点として、（Ｎ−ｋ）系統合計の出力が全系統合計の
出力目標値となる異常運転点を設定し、さらに、系統数
Ｎの並列回路が構成されたときに各系統の直流発電装置
が出力すべき垂下特性上における運転点として、全系統
合計の出力が出力目標値となり、且つ（Ｎ−ｋ）系統構
成時の運転点よりも出力が低い定常運転点を設定し、全
系統が正常なときには各系統の直流発電装置を定常運転
点に従って運用し、Ｎ系統のうちｋ系統の運用を停止す
るときには（Ｎ−ｋ）系統に属する直流発電装置を異常
運転点に従って運用することを特徴とする直流発電設備
の系列化運用方法。 - 【請求項８】 電流−電圧特性として垂下特性を有する
複数の直流発電装置が系統数Ｎの並列回路で構成され、
各系統の出力がインバータに接続され、インバータが交
流電源として使用される直流発電設備を運用するに際し
て、 全系統合計の出力目標値を設定すると共に、Ｎ系統から
複数ｋ（Ｎ−１≧ｋ≧２）の系統を除いた系統数（Ｎ−
ｋ）の並列回路が構成されたときに（Ｎ−ｋ）系統に属
する各直流発電装置が出力すべき垂下特性上における運
転点として、（Ｎ−ｋ）系統合計の出力が全系統合計の
出力目標値となる異常運転点を設定し、さらに、系統数
Ｎの並列回路が構成されたときに各系統の直流発電装置
が出力すべき垂下特性上における運転点として、全系統
合計の出力が出力目標値となり、且つ（Ｎ−ｋ）系統構
成時の運転点よりも出力が低い定常運転点を設定し、全
系統が正常なときには各系統の直流発電装置を定常運転
点に従って運用し、Ｎ系統のうちｋ系統の運用を停止す
るときには（Ｎ−ｋ）系統に属する直流発電装置を異常
運転点に従って運用すると共に、（Ｎ−ｋ）系統構成時
の出力が出力目標値に近づくまでの間インバータの出力
を正常時よりも高めることを特徴とする直流発電設備の
系列化運用方法。 - 【請求項９】 （Ｎ−ｋ）系統合計の出力が全系統合計
の出力目標値となる異常運転点の代わりとして、Ｎ系統
構成時における各直流発電装置の出力を１としたとき
に、Ｎ／（Ｎ−ｋ）倍より大なる出力に対応した点を異
常運転点に設定することを特徴とする請求項６、７また
は８記載の直流発電設備の系列化運用方法。 - 【請求項１０】 ｋ系統に属する直流発電装置を基の系
統に復帰させるに際して、各系統に復帰順序を設定し、
１系統を復帰させて系統が安定した後他の系統を順次復
帰させることを特徴とする請求項６、７または８記載の
直流発電設備の系列化運用方法。 - 【請求項１１】 各系統の直流発電装置を燃料電池で構
成し、各系統の燃料電池を燃料通路を介して接続し、各
系統の燃料通路内に流量調整弁を配置し、各系統の燃料
電池に電圧計を接続し、ｋ系統に属する燃料電池を基の
系統に復帰させるに際して、ｋ系統に属する流量調整弁
を徐々に開き、その後電圧計が規定電圧を示すことを条
件に流量調整弁の開度を規定の運用開度まで開くことを
特徴とする請求項６、７または８記載の直流発電設備の
系列化運用方法。 - 【請求項１２】 各系統の直流発電装置を燃料電池で構
成し、各系統の燃料電池を燃料通路を介して接続し、各
系統の燃料通路内に燃料の供給量の変化率を一定値に制
限する変化率制限機構を配置し、ｋ系統に属する燃料電
池を基の系統に復帰させるに際して、ｋ系統に属する変
化率制限機構により燃料の供給量を調整することを特徴
とする請求項６、７または８記載の直流発電設備の系列
化運用方法。 - 【請求項１３】 各系統の直流発電装置を燃料電池で構
成し、各系統の燃料電池を燃料通路を介して接続し、各
系統の燃料通路内に圧力損失調整弁を配置し、運用の停
止されていた系統に属する燃料電池を基の系統に復帰さ
せるに際して、運用の停止されていた系統に属する圧力
損失調整弁を調整することを特徴とする請求項１、２、
３、６、７または８記載の直流発電設備の系列化運用方
法。 - 【請求項１４】 各系統に電流計を配置すると共に、各
系統毎に遮断器を配置し、電流系により過電流が検出さ
れたときに、過電流の検出された検討の遮断器をトリッ
プし、この系統を運用を停止する系統とすることを特徴
とする請求項１、２、３、６、７または８記載の直流発
電設備の系列化運用方法。 - 【請求項１５】 環境の変化に応じて垂下特性が変化す
るときには、環境の変化に応じて垂下特性から定まる定
常運用点及び異常運用点を修正することを特徴とする請
求項１、２、３、６、７または８記載の直流発電設備の
系列化運用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6123701A JP2688677B2 (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | 直流発電設備の系列化運用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6123701A JP2688677B2 (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | 直流発電設備の系列化運用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07336888A true JPH07336888A (ja) | 1995-12-22 |
| JP2688677B2 JP2688677B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=14867209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6123701A Expired - Lifetime JP2688677B2 (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | 直流発電設備の系列化運用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2688677B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000060883A (ko) * | 1999-03-20 | 2000-10-16 | 이종수 | 인버터 구동 전동기의 과전압 억제장치 |
| JP2005085509A (ja) * | 2003-09-04 | 2005-03-31 | Nec Corp | 燃料電池システムおよびその運転方法 |
| JP2013506235A (ja) * | 2009-09-25 | 2013-02-21 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | 燃料電池システムの作動方法 |
| CN107910573A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-04-13 | 南京晓庄学院 | 一种可逆燃料电池堆节能装置及控制方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0461464A (ja) * | 1990-06-28 | 1992-02-27 | Brother Ind Ltd | 画像形成装置におけるデータ処理装置 |
| JPH05328604A (ja) * | 1992-05-20 | 1993-12-10 | Toshiba Corp | 電源供給装置 |
| JPH0662532A (ja) * | 1992-08-04 | 1994-03-04 | Fujitsu Ltd | 電源ユニット |
-
1994
- 1994-06-06 JP JP6123701A patent/JP2688677B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CN107910573A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-04-13 | 南京晓庄学院 | 一种可逆燃料电池堆节能装置及控制方法 |
| CN107910573B (zh) * | 2017-11-08 | 2020-10-09 | 南京晓庄学院 | 一种可逆燃料电池堆节能装置及控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2688677B2 (ja) | 1997-12-10 |
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