JP6896612B2 - 燃料電池システムおよび同システムにおける燃料電池の停止判定方法 - Google Patents
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Description
1.ベースラインの取得
2.ベースライン誤差の算出
3.ベースライン誤差と基準値との比較
4.比較結果に基づく停止期間の判定
ベースラインとは,需要家1における受電量の1日の経時パターンの標準的なものである。ベースラインは,当該需要家1における,図2に示したような受電量の過去のデータに基づく各時刻の平均的な受電量のパターンとして求めることができる。あるいは,電力会社6から,当該需要家1と同等の需要家群における標準的なパターンを取得して解析部8に保存しておき,これをベースラインとすることもできる。曜日や季節等,日の属性ごとに異なるベースラインを使い分けることもできる。ベースラインは一般的には,深夜および未明には低く,日中から夕刻,夜半までが高いカーブとなる。燃料電池3を備え逆潮流が許容されている需要家1におけるベースラインでは,深夜や未明における値がマイナスの値となる。
ベースライン誤差とは,電力計4で現に計測された実測値としての受電量と,ベースライン中における同じ時刻での受電量データとの差である。これは符号を含んだ概念である。ベースライン誤差R(t)がプラスであれば実測値Wa(t)がベースラインデータWb(t)より大きかったということであり,ベースライン誤差R(t)がマイナスであれば実測値Wa(t)がベースラインデータWb(t)より小さかったということである。つまり,時刻tにおける受電量の実測値をWa(t)とし,ベースライン中における受電量データをWb(t)とすると,ベースライン誤差R(t)は,次式で表される。
R(t) = Wa(t)−Wb(t)
ここでいう基準値とは,ベースライン誤差R(t)の値を,大きいと見なすか小さいと見なすかの閾値である。燃料電池3が停止期間中であるとき,その発電電力を利用できない分,通常時よりも受電量の実測値Wa(t)が大きくなる。しかしベースラインは燃料電池3の停止を考慮していない。したがって,燃料電池3の停止期間中には,稼働期間中と比較してベースライン誤差R(t)が大きくなる。これを切り分けるのがその基準値である。つまり,基準値を「B」とすると,次の2つの式のいずれが成り立つかを判定するのである。
R(t) ≧ B
R(t) < B
上記のようにベースライン誤差R(t)についての判定がなされると,停止期間の判定が可能となる。すなわち,図3中で,ベースライン誤差R(t)についての判定結果が「基準値B以上」である確率が高い区間が,燃料電池3の停止期間である可能性が高い区間であると言える。そこでこのような区間を,停止期間であると判定する。図3中では矢印Aで示した区間が,停止期間であると判定される区間である。図3中の区間Aでは,大半のベースライン誤差R(t)が,基準値Bより上に出ている。これに対して区間A以外の区間では,ベースライン誤差R(t)が基準値Bより上に出ている確率が明らかに低い。一方,図2においては,区間Aでは他の区間よりも受電量の実測値Wa(t)が高くなっている傾向はあるものの,図3ほど明瞭ではない。
M/K ≧ S
世帯数:885軒
期間:約3か月間
データ総数:3,738,240件
設定した停止期間:1月目の26日目,2月目の20日目,3月目の14日目(いずれも0時〜24時)
3 燃料電池
4 電力計(受電部)
7 燃料電池システム
8 解析部
9 分電盤(受電部)
Claims (6)
- 燃料電池と,電力会社から電力を受ける受電部と,電力を消費する負荷部とを有し,前記燃料電池が発電する電力と前記受電部が受電する電力とを併用して前記負荷部への給電を行う燃料電池システムであって,
前記受電部が受電する電力の1日の標準パターンであるベースラインを取得するベースライン取得部と,
前記受電部が実際に受電した電力から前記ベースライン中における該当する時刻の電力を引いた差であるベースライン誤差が,前記燃料電池の定格出力に基づく基準値以上であるか否かを判定する誤差判定部と,
前記誤差判定部による判定における「基準値以上」の占める割合が,あらかじめ定めた閾値以上である期間を,前記燃料電池が停止していた停止期間であると判定する停止期間判定部とを有することを特徴とする燃料電池システム。 - 請求項1に記載の燃料電池システムであって,前記誤差判定部は,
前記ベースライン誤差を算出する誤差算出部と,
前記ベースライン誤差を前記基準値と比較し,前記基準値以上であるか否かを判定する基準値判定部とを有することを特徴とする燃料電池システム。 - 請求項1または請求項2に記載の燃料電池システムであって,
前記燃料電池が停止期間入りする頻度である停止間隔があらかじめ定められており,
前記停止期間判定部は,前記停止間隔中に,「基準値以上」の占める割合が前記閾値以上である期間が複数存在する場合には,それらの複数の期間のうち,「基準値以上」の占める割合が最も高い期間のみを前記停止期間であると判定するものであることを特徴とする燃料電池システム。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1つに記載の燃料電池システムであって,
前記燃料電池の前記停止期間となりうる時間帯である停止候補時間帯があらかじめ定められており,
前記停止期間判定部は,1日のうち前記停止候補時間帯に相当する期間のみを,前記停止期間であるか否かの判定の対象とするものであることを特徴とする燃料電池システム。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1つに記載の燃料電池システムであって,
前記誤差判定部は,前記基準値として,前記燃料電池の定格出力の0.3〜0.7倍の範囲内の値を用いることを特徴とする燃料電池システム。 - 燃料電池と,電力会社から電力を受ける受電部と,電力を消費する負荷部とを有し,前記燃料電池が発電する電力と前記受電部が受電する電力とを併用して前記負荷部への給電を行う燃料電池システムにおける,前記燃料電池が停止していた停止期間を判定する,燃料電池の停止判定方法であって,
前記受電部が受電する電力の1日の標準パターンであるベースラインを取得するベースライン取得プロセスと,
前記受電部が実際に受電した電力から前記ベースライン中における該当する時刻の電力を引いた差であるベースライン誤差が,前記燃料電池の定格出力に基づく基準値以上であるか否かを判定する誤差判定プロセスと,
前記誤差判定プロセスによる判定における「基準値以上」の占める割合が,あらかじめ定めた閾値以上である期間を,前記燃料電池が停止していた停止期間であると判定する停止期間判定プロセスとを行うことを特徴とする,燃料電池システムにおける燃料電池の停止判定方法。
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JP2017253297A JP6896612B2 (ja) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 燃料電池システムおよび同システムにおける燃料電池の停止判定方法 |
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