JP6095109B2 - Power supply system - Google Patents
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Description
本発明は、潮流発電装置を備えた独立型のマイクログリッドシステムとして使用可能な電力供給システムに関する。 The present invention relates to a power supply system that can be used as an independent microgrid system including a tidal current power generation device.
潮汐による潮流を利用して発電する潮流発電に関して、日本国内における検討は例えば非特許文献1及び2に記載されており、スコットランドや韓国における事例は例えば非特許文献3〜6に記載されている。特にスコットランドにおいては、潮流発電は、太陽光発電及び風力発電と同様に有力な自然エネルギ源に成長すると予測されている。
Regarding tidal power generation using tidal currents, studies in Japan are described in, for example,
潮流発電では、潮の満ち引きにより潮流の速度と向きとが一定周期で変化するため、出力変動の予想が容易であるが、電力需給差を補うためには、蓄電装置の設置、出力制御の可能な電源の導入、及び/又は商用電源を含む電源網との連係等を要する。 In tidal power generation, the speed and direction of the tidal current change at regular intervals due to tidal flow, making it easy to predict output fluctuations.However, in order to compensate for the difference in power supply and demand, installation of power storage devices and output control It is necessary to introduce a possible power supply and / or link with a power supply network including a commercial power supply.
また、潮流発電と火力発電とを組み合わせて、電力を供給する発電システムも提案されている(例えば、特許文献1)。 In addition, a power generation system that supplies power by combining tidal power generation and thermal power generation has been proposed (for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の発電システムは、火力発電のうち潮流発電と同程度の能力を持つタービンを選び、コンピュータで潮流発電の不足分に応じた電力を出力できるように火力をコントロールし、発電した電力を商用電力に変換するように構成されている。
The power generation system described in
しかしながら、上述した特許文献1の発電システムは、潮流発電の不足分に応じた電力を出力できるように火力を制御するが、送電線網に接続される電力負荷を考慮しておらず、より安定した電力を供給することができなかった。
However, the power generation system of
また、上述した特許文献1の発電システムにおいて、火力発電は、それ自体が温暖化を促進させる要因の1つとなるため、普及が難しかった。
Moreover, in the power generation system of
従って本発明の目的は、潮流発電装置を主電源として備え、より安定した電力を供給することができる電力供給システムを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a power supply system that includes a tidal current generator as a main power source and can supply more stable power.
本発明の他の目的は、他の電力システムとの連系を伴わない独立型のマイクログリッドシステムとして使用可能な電力供給システムを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a power supply system that can be used as a stand-alone microgrid system that is not linked to another power system.
本発明によれば、燃料ガスを利用して発電する燃料電池発電装置と、複数の太陽電池パネルから構成され、太陽光を利用して発電する太陽電池発電装置と、潮汐による潮流を利用して発電する潮流発電装置と、燃料電池発電装置、太陽電池発電装置及び潮流発電装置に接続されており、燃料電池発電装置、太陽電池発電装置及び潮流発電装置の出力電力を需要先に送電する送電線網と、少なくとも需要先を含む送電線網の電力負荷を検出する負荷検出手段と、燃料電池発電装置、太陽電池発電装置及び潮流発電装置の発電量を検出する発電量検出手段と、検出した電力負荷と検出した発電量との差に基づいて、燃料電池発電装置の発電量を制御する制御手段とを備えている電力供給システムが提供される。 According to the present invention, a fuel cell power generation device that generates power using fuel gas, a solar cell power generation device that includes a plurality of solar cell panels and generates power using sunlight, and a tidal current is used. A tidal power generation device that generates power, and a power transmission line that is connected to the fuel cell power generation device, the solar cell power generation device, and the tidal current power generation device, and transmits the output power of the fuel cell power generation device, the solar cell power generation device, and the tidal current power generation device to the customer Load detecting means for detecting the power load of the power transmission line network including at least the network, the power generation amount detecting means for detecting the power generation amount of the fuel cell power generation device, the solar cell power generation device and the tidal current power generation device, and the detected power A power supply system is provided that includes control means for controlling the power generation amount of the fuel cell power generation device based on the difference between the load and the detected power generation amount.
制御手段が送電線網における検出した電力負荷と発電量との差に基づいて、燃料電池発電装置の発電量を制御しているので、安定した電力を供給することができると共に、従来の商用電力網を要さない、独立型のマイクログリッドシステムとして使用可能である。 Since the control means controls the power generation amount of the fuel cell power generation device based on the difference between the detected power load and the power generation amount in the power transmission line network, it can supply stable power and the conventional commercial power network. Can be used as a stand-alone microgrid system.
制御手段は、検出した電力負荷に対して検出した発電量が不足している不足量を補うように燃料電池発電装置の発電量を制御するように構成されていることが好ましい。 The control means is preferably configured to control the power generation amount of the fuel cell power generation device so as to compensate for the shortage amount of the detected power generation amount with respect to the detected power load.
燃料電池発電装置は発電した直流電力を交流電力に変換する燃料電池インバータを備えており、制御手段は、燃料電池発電装置の燃料電池インバータから出力される交流電力の周波数を検出する周波数検出手段と、太陽電池発電装置及び潮流発電装置の出力電力の周波数を周波数検出手段により検出された周波数に同期するように制御する周波数制御手段とを有することも好ましい。これにより、複数の異なる種類の発電装置を同一電力供給システムに接続し電力を供給することができ、電力品質を向上することができる。 The fuel cell power generator includes a fuel cell inverter that converts generated DC power into AC power, and the control means includes frequency detection means for detecting the frequency of the AC power output from the fuel cell inverter of the fuel cell power generator. It is also preferable to have frequency control means for controlling the frequency of the output power of the solar battery power generation device and the tidal current power generation device so as to synchronize with the frequency detected by the frequency detection means. Thereby, a plurality of different types of power generation devices can be connected to the same power supply system to supply power, and the power quality can be improved.
太陽電池発電装置は発電した直流電力を交流電力に変換する太陽電池インバータを備えており、潮流発電装置は発電した直流電力を交流電力に変換する潮流インバータを備えており、制御手段の周波数制御手段は、太陽電池発電装置の太陽電池インバータから出力される交流電力及び潮流発電装置の交流電力の周波数を周波数検出手段により検出された周波数に同期するように構成されていることがより好ましい。 The solar cell power generation device includes a solar cell inverter that converts generated DC power into AC power, and the tidal current power generation device includes a tidal current inverter that converts generated DC power into AC power. Is more preferably configured to synchronize the frequency of the AC power output from the solar cell inverter of the solar cell power generator and the AC power of the tidal current power generator with the frequency detected by the frequency detection means.
送電線網にヒートポンプが接続されており、負荷検出手段は、需要先及びヒートポンプの両方の電力負荷を検出するように構成されていることも好ましい。ヒートポンプが接続されていることにより、余剰電力を熱に変換し、熱源として利用することが可能となる。 It is also preferable that a heat pump is connected to the power transmission line network, and the load detection means is configured to detect the power loads of both the demand destination and the heat pump. By connecting the heat pump, surplus power can be converted into heat and used as a heat source.
この場合、制御手段は、冬季においては燃料電池発電装置の発電量を最大値に制御し、ヒートポンプへ余剰電力を供給するように構成されていることが好ましい。 In this case, it is preferable that the control means is configured to control the power generation amount of the fuel cell power generation device to the maximum value in winter and to supply surplus power to the heat pump.
少なくとも燃料電池発電装置から排出された熱を回収する蓄熱手段をさらに備えていることが好ましい。これにより、燃料電池発電装置における発電と同時に発生した熱を熱源として利用することができる。 It is preferable to further include heat storage means for recovering at least the heat discharged from the fuel cell power generator. Thereby, the heat generated simultaneously with the power generation in the fuel cell power generator can be used as a heat source.
本発明によれば、制御手段が送電線網における検出した電力負荷と発電量との差に基づいて燃料電池発電装置の発電量を制御しているので、安定した電力を供給することができると共に、従来の商用電力網を要さない、独立型のマイクログリッドシステムとして使用可能である。 According to the present invention, since the control means controls the power generation amount of the fuel cell power generation device based on the difference between the detected power load and the power generation amount in the transmission line network, stable power can be supplied. It can be used as a stand-alone microgrid system that does not require a conventional commercial power grid.
図1は本発明の一実施形態に係る電力供給システムの全体構成を概略的に示しており、図2は燃料電池発電装置の構成を概略的に示しており、図3は太陽電池発電装置の構成を概略的に示しており、図4は潮流発電装置の構成を概略的に示しており、図5は図1の電力供給システムの制御方法を示している。 FIG. 1 schematically shows the overall configuration of a power supply system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 schematically shows the configuration of a fuel cell power generator, and FIG. 3 shows the configuration of a solar cell power generator. 4 schematically shows the configuration, FIG. 4 schematically shows the configuration of the tidal current power generation apparatus, and FIG. 5 shows the control method of the power supply system of FIG.
電力供給システム100は、燃料電池発電装置10と、太陽電池発電装置20と、複数の潮流発電装置30A及び30Bと、これら燃料電池発電装置10、太陽電池発電装置20並びに潮流発電装置30A及び30Bに接続された送電線網40と、送電線網40に接続された需要先50と、送電線網40に接続されたヒートポンプ60と、制御手段としての制御装置70と、燃料電池発電装置10及びヒートポンプ60に連結された蓄熱手段としての蓄熱槽80とを備えている。
The
燃料電池発電装置10は、都市ガスを利用する固体酸化物形燃料電池(SOFC)から主として構成されている。燃料電池発電装置10は、燃料ガスの流量をコントロールすることにより、発電量を制御することが可能である。この燃料電池発電装置10は、母線11と、三相遮断器12とを介して送電線網40に接続されている。
The fuel
図2に示すように、燃料電池発電装置10は、燃料電池セルスタック10aと、入力がこの燃料電池セルスタック10aの出力に接続されたDC−DCコンバータ10bと、入力がDC−DCコンバータ10bの出力に接続されたインバータ10cと、インバータ10cの出力と母線11との間に挿入接続された高調波フィルタ10dと、制御入力が母線11に接続され出力が制御装置70の入力に接続された電圧レギュレータ10eと、入力が電圧レギュレータ10eの出力に接続され出力がインバータ10cの制御入力に接続されたPWM(Pulse Width Modulation)ジェネレータ10fと、入力が燃料電池セルスタック10aの出力に接続された流量レギュレータ10gと、一方の入力が流量レギュレータ10gの出力に接続され、他方の入力が制御装置70に接続された流量セレクタ10hと、流量セレクタ10hの出力とリミッタ10jとの間に挿入接続されたスイッチ10iと、入力がスイッチ10iの出力に接続され出力が燃料電池セルスタック10aの制御入力に接続されたリミッタ10jとを備えている。燃料電池セルスタック10aから発生した電力は、DC−DCコンバータ10bにより昇圧された後、インバータ10cにより交流電力に変換され、高調波フィルタ10dによって、インバータ10cで生成された高調波成分を除去された後、母線11に供給される。この高調波フィルタ10dにより、電力品質をリアルタイムで改善することができる。
As shown in FIG. 2, the fuel cell
この燃料電池発電装置10において、燃料電池セルスタック10aの出力特性については、予め設定される。制御装置70では、電圧レギュレータ10eから現在の発電量の信号を受ける。実際には母線11の周波数を電圧の周期から測定して、この周波数が規定周波数(50Hzなど)を上回る際は電力の供給過剰で、下回る際は電力の供給不足と判断する。制御装置70では上で述べた電力の需給収支を判断して、流量セレクタ10hに、起動・運転(Start)と停止(Stop)の指令を出す。一方、流量レギュレータ10gには、燃料電池セルスタック10aの電力出力量が入力され、流量セレクタ10hにこの値を出力する。流量セレクタ10hでは、制御装置70による起動・運転(Start)と停止(Stop)の指令信号と、流量レギュレータ10gによる燃料電池の出力量を表す信号が入力され、スイッチ10iに燃料流量を指令することで、燃料電池セルスタック10aに供給される燃料の量を制御する。ここで、スイッチ10iは燃料電池セルスタック10aに供給される燃料ガス(Fuel Gas)と空気(Air)の流量を調整するアクチュエータである。さらに、リミッタ10jは、流量セレクタ10hで決めた燃料ガス(Fuel Gas)と空気(Air)の流量の上限を制約するアクチュエータで、燃料電池セルスタック10aに供給される最大の燃料ガス(Fuel Gas)と空気(Air)を安全のために規制している。燃料電池セルスタック10aの出力は、DC−DCコンバータ10bとインバータ10cとによって、その周波数と電圧とが基準電圧及び基準周波数(例えば50Hz)となるように制御される。母線11の電力仕様は例えば50Hzの三相交流であり、電圧の実効値は例えば400Vである。
In this fuel
太陽電池発電装置20は、複数の太陽電池パネルから主として構成され、太陽光を利用して発電するメガソーラー装置(例えば、モジュール面積約5560m2、最大出力1000kW)であり、母線21と、三相遮断器22とを介して送電線網40に接続されている。この太陽電池発電装置20の発電量は天候の影響によって変動する。
The solar cell
太陽電池発電装置20は、図3に示すように、複数の太陽電池パネルからなる太陽電池パネル20aと、入力がこの太陽電池パネル20aに接続されたDC−DCコンバータ20bと、入力がこのDC−DCコンバータ20bに接続されたインバータ20cと、インバータ20cの出力と母線21との間に挿入接続された高調波フィルタ20dと、制御入力が母線21に接続され出力がPWMジェネレータ20fの入力に接続された電圧レギュレータ20eと、出力がインバータ20cの制御入力に接続されたPWMジェネレータ20fと、入力が太陽電池パネル20aに接続され出力がDC−DCコンバータ20bの制御入力に接続されたPWM回路20gとを備えている。太陽電池パネル20aの出力は、DC−DCコンバータ20bとインバータ20cとによってその周波数と電圧とが制御される。母線21の電力仕様は例えば50Hzの三相交流であり、電圧の実効値は例えば400Vである。PWM回路20gは、DC−DCコンバータ20bと協働して太陽電池発電装置20の出力が開放電圧に対する所定の割合で一定となるように充放電制御するように構成されている。PWM回路20gに代えて、又はこのPWM回路20gに付加してMPPT(Maximum Power Point Tracking)回路を設け、太陽電池発電装置20の出力が設置場所や天候に応じた最大出力となるように制御しても良い。図3に示す回路構成では、太陽電池パネル20aの直後に抵抗とコンデンサからなるスナバ回路20hが設けられている。このスナバ回路20hによって、日射量の急激な変化に伴うDC−DCコンバータ20b及びインバータ20cの破損を防止することができる。また、制御装置70からの制御信号は、電圧レギュレータ20eとPWMジェネレータ20fとを介してインバータ20cに入力され、太陽電池発電装置20の出力電力の周波数が燃料電池発電装置10の出力電力の基準周波数(例えば50Hz)とに同期するように制御されている。
As shown in FIG. 3, the solar battery
潮流発電装置30A及び30Bは、異なる場所に配置されているが互いに同じ容量を有している。潮流発電装置30A及び30Bの各々は、潮流発電機として、例えば、高さ1.9m、回転直径1mのダリウス形水車を使用している。ダリウス形水車は下げ潮流時と上げ潮流時とによる潮流の向きの変化に対応することができる。潮流を利用する潮流発電では、潮の満ち引きにより潮流の速度と向きは一定周期で変化するので、潮流発電装置30A及び30Bの出力変動の予想は比較的容易である。
The tidal current
潮流発電装置30A及び30Bの各々は、図4に示すように、潮流発電機30aと、入力がこの潮流発電機30aの出力に接続された整流器30bと、入力が整流器30bの出力に平滑回路30gを介して接続されたインバータ30cと、インバータ30cの出力と母線31との間に挿入接続された高調波フィルタ30dと、制御入力が母線31に接続され出力がPWMジェネレータ30fの入力に接続された電圧レギュレータ30eと、出力がインバータ30cの制御入力に接続されたPWMジェネレータ30fとを備えている。潮流発電機30aの出力は、整流器30bとインバータ30cとによってその周波数と電圧とが制御される。母線31の電力仕様は例えば50Hzの三相交流であり、電圧の実効値は例えば400Vである。また、制御装置70からの制御信号は、電圧レギュレータ30eとPWMジェネレータ30fとを介してインバータ30cに入力され、潮流発電装置30A及び30Bの出力電力の周波数が燃料電池発電装置10の出力電力の基準周波数(例えば50Hz)とに同期するように制御されている。
As shown in FIG. 4, each of the
送電線網40は、燃料電池発電装置10と、太陽電池発電装置20と、潮流発電装置30A及び30Bとから供給される電力を電力需要地点にある需要先50に伝送するシステムである。本実施形態では、他の商用電力網に接続されない独立型のマイクログリッドシステムである。図1の構成では、送電線網40に負荷としての需要先50の他にヒートポンプ60が接続されている。
The power
需要先50は、種々の電力供給先であり家庭用電力負荷及び工業用電力負荷等の種々の負荷を含んでおり、従って数秒以内の短時間で変化する場合のほかに、1日間の変化や1年間(季節間)の変化等が発生する。
The
ヒートポンプ60は、本実施形態においては、余剰電力を利用して電気エネルギを熱エネルギに変換する機器である。このヒートポンプ60から得られる熱は、熱を利用する種々の設備に供給されたり、蓄熱槽80に蓄熱される。地域によって、夏季と冬季とでは熱負荷が大きく異なるため、季節間での変化が大きい。
In this embodiment, the
制御装置70は、電力供給システム100の動作を制御するための装置である。制御装置70は、まず、需要先50の消費電力を検出する測定器90aからの測定信号と、ヒートポンプ60の消費電力を検出する測定器90bからの測定信号とを受け取り、需要先50及びヒートポンプ60の消費電力を加算して総電力負荷を取得する。次いで、燃料電池発電装置10、太陽電池発電装置20並びに潮流発電装置30A及び30Bの総発電量に関する情報を取得し、取得した総発電量と総電力負荷との差に基づいて、燃料電池発電装置10の発電量を制御する。さらに、余剰電力をヒートポンプ60に供給する。特に、熱需要の多い冬季では、燃料電池発電装置10を最大稼働状態にして、余剰電力の全てをヒートポンプ60に供給する。
The
また、制御装置70は、燃料電池発電装置10のインバータ10cにより変換されて出力された交流電力の周波数を検出する周波数検出手段と、太陽電池発電装置20並びに潮流発電装置30A及び30Bの出力電力の周波数を、上述の周波数検出手段により検出された周波数と同期するように制御する周波数制御手段とを有する。
Further, the
蓄熱槽80は、蓄熱のための熱媒体を貯める設備である。蓄熱槽80は、ヒートポンプ60の他に燃料電池発電装置10にも接続されており、ヒートポンプ60及び燃料電池発電装置10から排出された熱を回収する蓄熱手段として利用されている。蓄熱槽80に貯まった熱は、熱を利用する設備に供給される。
The
以下、本実施形態における電力供給システム100の運転制御動作について説明する。図5に示すように、電力供給システム100を用いて電力供給を行う場合、制御装置70は、まず、潮流発電装置30A及び30Bの出力をONにする(ステップS1)。次いで、太陽電池発電装置20の出力をONにする(ステップS2)。次いで、運転開始(Start)の制御指令を燃料電池発電装置10の燃料電池セルスタック10aに送り、この燃料電池発電装置10を動作させる(ステップS3)。
Hereinafter, the operation control operation of the
次いで、燃料電池発電装置10の出力周波数を検出する(ステップS4)。その後、検出された燃料電池発電装置10の出力周波数を基準周波数に設定して、太陽電池発電装置20並びに潮流発電装置30A及び30Bの出力電力の周波数を制御し、設定した基準周波数(例えば50Hz)に同期させる(ステップS5)。
Next, the output frequency of the fuel
次いで、需要先50とヒートポンプ60との消費電力を含む電力負荷情報を取得する(ステップS6)。ここで、取得した電力負荷情報から需要先50の負荷電力とヒートポンプ60の負荷電力とを加算して総電力負荷を求める。次いで、燃料電池発電装置10と、太陽電池発電装置20と、潮流発電装置30A及び30Bとの発電量の総和である総発電量を含む総発電量情報を取得する(ステップS7)。
Next, power load information including power consumption of the
次に、総発電量が総電力負荷より小さいか否かを判断する(ステップS8)。ここで、総発電量が総電力負荷より所定値だけ小さいか否かを判断しても良い。総発電量が総電力負荷より小さくない(即ち、総発電量が総電力負荷以上である)と判断された場合(NOの場合)は、ステップS9へ進み、燃料電池発電装置10の出力を下げるように制御する(ステップS9)。一方、総発電量が総電力負荷より小さいと判断された場合(YESの場合)は、燃料電池発電装置10の出力を上げるように制御する(ステップS10)。
Next, it is determined whether the total power generation amount is smaller than the total power load (step S8). Here, it may be determined whether the total power generation amount is smaller than the total power load by a predetermined value. When it is determined that the total power generation amount is not smaller than the total power load (that is, the total power generation amount is equal to or greater than the total power load) (in the case of NO), the process proceeds to step S9 and the output of the fuel cell
燃料電池発電装置10の出力を下げた後、又は燃料電池発電装置10の出力を上げた後、ステップS6の場合と同様に電力負荷情報を取得する(ステップS11)。そして、ステップS7の場合と同様に総発電量情報を取得する(ステップS12)。
After reducing the output of the fuel cell
次いで、ステップ13において、運転停止の指令があったか否かを判断する。ここで、運転停止の指令が無かったと判断された場合(NOの場合)は、ステップS8に戻り、ステップS8〜S12の処理動作を繰り返し、安定した電力供給を行う。 Next, in step 13, it is determined whether or not an operation stop command has been issued. Here, when it is determined that there has been no operation stop command (in the case of NO), the process returns to step S8, and the processing operations of steps S8 to S12 are repeated to perform stable power supply.
一方、ステップ13において、運転停止の指令があったと判断された場合は、ステップS14へ進み、太陽電池発電装置20の出力をOFFにする。そして、潮流発電装置30A及び30Bの出力をOFFにして(ステップS15)、燃料電池発電装置10を停止させる(ステップS16)。これにより、電力供給システム100の運転制御動作が完了する。
On the other hand, if it is determined in step 13 that there has been a command to stop operation, the process proceeds to step S14, and the output of the solar
以上説明したように本実施形態において、電力供給システム100は、需要先50及びヒートポンプ60の送電線網40における総電力負荷と、燃料電池発電装置10、太陽電池発電装置20並びに潮流発電装置30A及び30Bの送電線網40における総発電量とを検出し、両者の差に基づいて、燃料電池発電装置の発電量を制御しているので、安定した電力を供給することができると共に、従来の商用電力網を要さない、独立型のマイクログリッドシステムとして使用可能である。
As described above, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態によれば、燃料電池発電装置10から出力される電力の周波数を検出する周波数検出手段と、太陽電池発電装置20並びに潮流発電装置30A及び30Bの出力電力の周波数をこの周波数検出手段で検出された周波数に同期するように制御する周波数制御手段とを有しているので、複数の異なる種類の発電装置を同一電力供給システムに接続し電力を供給することができ、電力品質を向上することができる。
Further, according to the present embodiment, the frequency detection means for detecting the frequency of the power output from the fuel cell
また、本実施形態によれば、送電線網40に需要先50と共に、ヒートポンプ60が接続されていることにより、余剰電力を熱に変換し、熱源として有効利用することができる。
Moreover, according to this embodiment, the
さらにまた、本実施形態によれば、少なくとも燃料電池発電装置10から排出された熱を回収する蓄熱手段としての蓄熱槽80をさらに備えていることにより、燃料電池発電装置10における発電と同時に発生した熱を熱源として有効利用することができる。
Furthermore, according to the present embodiment, the
なお、上述した実施形態においては、電力供給システム100は、燃料電池発電装置10、太陽電池発電装置20、並びに潮流発電装置30A及び30Bの3種の発電装置を備える例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、風力発電装置をさらに備えるようにしてもよい。また、太陽電池発電装置20の代わりに、風力発電装置又は地熱発電装置等を用いることもできる。
In the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態においては、電力供給システム100には、蓄電装置を設けるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the
以上述べた実施形態は本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。 The embodiments described above are illustrative of the present invention and are not intended to be limiting, and the present invention can be implemented in various other modifications and changes. Therefore, the scope of the present invention is defined only by the claims and their equivalents.
本発明の電力供給システムは、外部電源を要さないローカルエネルギー主体の独立電源ネットワークを構成する目的に利用できる。 The power supply system of the present invention can be used for the purpose of configuring an independent power supply network mainly based on local energy that does not require an external power supply.
10 燃料電池発電装置
10a 燃料電池セルスタック
10b、20b DC−DCコンバータ
10c、20c、30c インバータ
10d、20d、30d 高調波フィルタ
10e、20e、30e 電圧レギュレータ
10f、20f、30f PWMジェネレータ
10g 流量レギュレータ
10h 流量セレクタ
10i スイッチ
10j リミッタ
11、21、31A、31B 母線
12、22、32A、32B 三相遮断器
20 太陽電池発電装置
20g PWM回路
20h スナバ回路
30A、30B 潮流発電装置
30b 整流器
30g 平滑回路
40 送電線網
50 需要先
60 ヒートポンプ
70 制御装置
80 蓄熱槽
90a、90b 測定器
100 電力供給システム
DESCRIPTION OF
Claims (6)
複数の太陽電池パネルから構成され、太陽光を利用して発電する太陽電池発電装置と、
潮汐による潮流を利用して発電する潮流発電装置と、
前記燃料電池発電装置、前記太陽電池発電装置及び前記潮流発電装置に接続されており、前記燃料電池発電装置、前記太陽電池発電装置及び前記潮流発電装置の出力電力を需要先に送電する送電線網と、
少なくとも前記需要先を含む前記送電線網の電力負荷を検出する負荷検出手段と、
前記燃料電池発電装置、前記太陽電池発電装置及び前記潮流発電装置の発電量を検出する発電量検出手段と、
前記検出した電力負荷と前記検出した発電量との差に基づいて、前記燃料電池発電装置の発電量を制御する制御手段とを備え、
前記燃料電池発電装置は発電した直流電力を交流電力に変換する燃料電池インバータを備えており、前記制御手段は、前記燃料電池発電装置の前記燃料電池インバータから出力される交流電力の周波数を検出する周波数検出手段と、前記太陽電池発電装置及び前記潮流発電装置の出力電力の周波数を前記周波数検出手段により検出された周波数に同期するように制御する周波数制御手段とを有することを特徴とする電力供給システム。 A fuel cell power generator that generates power using fuel gas; and
A solar cell power generation device that is composed of a plurality of solar cell panels and generates power using sunlight; and
A tidal power generation device that generates power using tidal currents, and
A power transmission line network connected to the fuel cell power generation device, the solar cell power generation device, and the tidal current power generation device and transmitting output power of the fuel cell power generation device, the solar cell power generation device, and the tidal current power generation device to a demand destination When,
Load detecting means for detecting an electric load of the transmission line network including at least the demand destination;
A power generation amount detecting means for detecting a power generation amount of the fuel cell power generation device, the solar cell power generation device and the tidal current power generation device;
Control means for controlling the power generation amount of the fuel cell power generation device based on the difference between the detected power load and the detected power generation amount ,
The fuel cell power generator includes a fuel cell inverter that converts generated DC power into AC power, and the control means detects the frequency of the AC power output from the fuel cell inverter of the fuel cell power generator. Power supply comprising: frequency detection means; and frequency control means for controlling the frequency of output power of the solar cell power generation device and the tidal current power generation device so as to be synchronized with the frequency detected by the frequency detection means. system.
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