JPH04368427A - 電力供給システム - Google Patents
電力供給システムInfo
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- JPH04368427A JPH04368427A JP3142235A JP14223591A JPH04368427A JP H04368427 A JPH04368427 A JP H04368427A JP 3142235 A JP3142235 A JP 3142235A JP 14223591 A JP14223591 A JP 14223591A JP H04368427 A JPH04368427 A JP H04368427A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、商用電源と燃料電池と
を連系して負荷に電力を給電する電力供給システムに関
するものである。
を連系して負荷に電力を給電する電力供給システムに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電力エネルギーの多様化や夏期に
おける電力供給の逼迫に対処するため、燃料電池やディ
ーゼルエンジンを常用運転し、商用電源と連系して負荷
に電力を供給する方式が脚光をあびてきた。その場合、
燃料電池等の自家用発電装置は電力だけでなく、発電に
伴って発生する熱エネルギーも空調等に利用するコージ
ェネレーションシステムが主流を成している。商用電源
と燃料電池の連系による電力供給方法としては、燃料電
池から取り出す熱エネルギーを最も有効に利用するため
、一般には燃料電池を常時定格出力一定で運転し、燃料
電池出力容量を超える負荷電力量は変動分も含めて商用
電源側から供給するベースカット給電による方法が用い
られている。
おける電力供給の逼迫に対処するため、燃料電池やディ
ーゼルエンジンを常用運転し、商用電源と連系して負荷
に電力を供給する方式が脚光をあびてきた。その場合、
燃料電池等の自家用発電装置は電力だけでなく、発電に
伴って発生する熱エネルギーも空調等に利用するコージ
ェネレーションシステムが主流を成している。商用電源
と燃料電池の連系による電力供給方法としては、燃料電
池から取り出す熱エネルギーを最も有効に利用するため
、一般には燃料電池を常時定格出力一定で運転し、燃料
電池出力容量を超える負荷電力量は変動分も含めて商用
電源側から供給するベースカット給電による方法が用い
られている。
【0003】図3に、このような従来例として、燃料電
池出力に電力変換装置を直列に接続した装置に商用電源
を並列に接続し、負荷に電力を供給する電力供給システ
ムの構成をブロック図で示す。この従来例の電力供給シ
ステムを構成する部分として、図中の1は商用電源、2
は燃料電池、3は電力変換装置、4は負荷、11,31
は位相・電力検出手段、32,33,34,35は比較
器、36は駆動信号発生器、37は電力変換装置3の出
力電力の設定器、51および52は遮断器である。本シ
ステムの構成では商用電源1の出力に位相・電力検出手
段11,遮断器51を介して負荷4が直列に接続されて
いる。また、燃料電池2の出力には電力変換装置3が直
列に接続され、その電力変換装置3の出力には位相・電
力検出手段31,遮断器52を介して同じく負荷4が接
続されている。また、位相・電力検出手段11および3
1の信号線は、第1の比較器32に接続され、本比較器
32の出力は電力変換装置3の出力電力量を設定する設
定器37の信号線とともに第2の比較器33へ接続され
る。比較器33の出力信号線は商用電源1および電力変
換装置3の出力電圧を比較する第4の比較器35の出力
信号線とともに第3の比較器34に接続され、第3の比
較器の出力は電力変換装置3を駆動する駆動信号発生器
36を介して電力変換装置3の駆動回路へ接続されてい
る。
池出力に電力変換装置を直列に接続した装置に商用電源
を並列に接続し、負荷に電力を供給する電力供給システ
ムの構成をブロック図で示す。この従来例の電力供給シ
ステムを構成する部分として、図中の1は商用電源、2
は燃料電池、3は電力変換装置、4は負荷、11,31
は位相・電力検出手段、32,33,34,35は比較
器、36は駆動信号発生器、37は電力変換装置3の出
力電力の設定器、51および52は遮断器である。本シ
ステムの構成では商用電源1の出力に位相・電力検出手
段11,遮断器51を介して負荷4が直列に接続されて
いる。また、燃料電池2の出力には電力変換装置3が直
列に接続され、その電力変換装置3の出力には位相・電
力検出手段31,遮断器52を介して同じく負荷4が接
続されている。また、位相・電力検出手段11および3
1の信号線は、第1の比較器32に接続され、本比較器
32の出力は電力変換装置3の出力電力量を設定する設
定器37の信号線とともに第2の比較器33へ接続され
る。比較器33の出力信号線は商用電源1および電力変
換装置3の出力電圧を比較する第4の比較器35の出力
信号線とともに第3の比較器34に接続され、第3の比
較器の出力は電力変換装置3を駆動する駆動信号発生器
36を介して電力変換装置3の駆動回路へ接続されてい
る。
【0004】以上のように構成されている従来例の電力
供給システムは、以下のように動作する。図4(a),
(b)はその動作モードを示しており、図中の横軸は(
a),(b)とも時間軸、縦軸は(a)では電力、(b
)では電圧である。常時は商用電源1と燃料電池2の出
力に直列接続した電力変換装置3の出力は、同期連系し
て負荷4に電力を供給している。この場合の供給方法と
しては、燃料電池2から取り出す熱エネルギーおよび電
気エネルギーを最も有効的に利用するため、燃料電池2
を定格一定出力で動作させる。つまり、図4(a)に示
したように電力変換装置3の出力(3)は負荷4の変動
に関係なく常時一定出力で動作させる。従って、燃料電
池2の容量を超える負荷電力は、商用電源1側から負荷
変動分も含めて供給される。この場合の電力変換装置3
の制御は、次のようになされる。まず、位相・電力検出
手段11および31からの位相信号を第1の比較器32
により商用電源1の位相と電力変換装置3の位相を比較
し、その差の信号と電力変換装置3の出力電力量を決定
する設定器37の基準信号とを第2の比較器33で比較
し、位相振幅信号を送出する。本位相振幅信号と商用電
源1と電力変換装置3の出力電圧信号を比較した信号値
を第3の比較器34で比較し、電圧・位相信号を送出す
る。本電圧・位相信号を駆動信号発生器36からの信号
により、電力変換装置3を所期の特性に維持するように
動作させる。例えば、何らかの条件により商用電源1側
の位相がずれると、その差に応じて電力変換装置3は出
力を変化させようとするが、比較器32により常に位相
差が比較され且つ電力変換装置3の設定器37により電
力変換装置3は商用電源1側の変動に関わりなく一定出
力を維持する。
供給システムは、以下のように動作する。図4(a),
(b)はその動作モードを示しており、図中の横軸は(
a),(b)とも時間軸、縦軸は(a)では電力、(b
)では電圧である。常時は商用電源1と燃料電池2の出
力に直列接続した電力変換装置3の出力は、同期連系し
て負荷4に電力を供給している。この場合の供給方法と
しては、燃料電池2から取り出す熱エネルギーおよび電
気エネルギーを最も有効的に利用するため、燃料電池2
を定格一定出力で動作させる。つまり、図4(a)に示
したように電力変換装置3の出力(3)は負荷4の変動
に関係なく常時一定出力で動作させる。従って、燃料電
池2の容量を超える負荷電力は、商用電源1側から負荷
変動分も含めて供給される。この場合の電力変換装置3
の制御は、次のようになされる。まず、位相・電力検出
手段11および31からの位相信号を第1の比較器32
により商用電源1の位相と電力変換装置3の位相を比較
し、その差の信号と電力変換装置3の出力電力量を決定
する設定器37の基準信号とを第2の比較器33で比較
し、位相振幅信号を送出する。本位相振幅信号と商用電
源1と電力変換装置3の出力電圧信号を比較した信号値
を第3の比較器34で比較し、電圧・位相信号を送出す
る。本電圧・位相信号を駆動信号発生器36からの信号
により、電力変換装置3を所期の特性に維持するように
動作させる。例えば、何らかの条件により商用電源1側
の位相がずれると、その差に応じて電力変換装置3は出
力を変化させようとするが、比較器32により常に位相
差が比較され且つ電力変換装置3の設定器37により電
力変換装置3は商用電源1側の変動に関わりなく一定出
力を維持する。
【0005】このように商用電源1と燃料電池2を連系
して電力供給を行う従来の電力供給システムでは、前述
の通り燃料電池2を最も効率良く動作させるために、常
時、定格一定出力で運転させている。このため、電力変
換装置3の出力設定を燃料電池2から取り出せる最大電
力量になるように設定器37を設定するのが基本であっ
た。
して電力供給を行う従来の電力供給システムでは、前述
の通り燃料電池2を最も効率良く動作させるために、常
時、定格一定出力で運転させている。このため、電力変
換装置3の出力設定を燃料電池2から取り出せる最大電
力量になるように設定器37を設定するのが基本であっ
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術による電力供給システムでは、燃料電池2の出
力容量が経年変化により減少するうえ、負荷急変等に対
し燃料電池2の追従特性が悪いため商用電源1側の位相
が電力変換装置3と負荷分担をしていた位相に対し瞬間
的に遅れる状態が生じる場合がある。このため、前者で
は電力変換装置3の出力電力を電力源である燃料電池2
容量が減少しているにも関わらず負荷分担するように働
き、また、後者では負荷容量を瞬間的に電力変換装置3
側で全て分担するように動作するため、燃料電池2が過
負荷となり燃料電池2自体の故障防止の必要性から遮断
器52を動作させ燃料電池2側からの供給を遮断しなけ
ればならないという事態が生じる。図4(a)はこの動
作を示しており、また、この時の出力の関係が図4(b
)に出力電圧を例にとって示されている。常時、商用電
源1側の出力電圧(1)と電力変換装置3側の出力電圧
(3)とは等しいが、燃料電池2側が過負荷になると電
力変換装置3は正常な出力の供給が出来なくなり、出力
電圧の低下が生じるので遮断する必要がある。この例で
は出力電圧を示したが、実際には出力電流低下,周波数
異常,位相異常等による同期はずれ等が生じ遮断モード
に入る。
来の技術による電力供給システムでは、燃料電池2の出
力容量が経年変化により減少するうえ、負荷急変等に対
し燃料電池2の追従特性が悪いため商用電源1側の位相
が電力変換装置3と負荷分担をしていた位相に対し瞬間
的に遅れる状態が生じる場合がある。このため、前者で
は電力変換装置3の出力電力を電力源である燃料電池2
容量が減少しているにも関わらず負荷分担するように働
き、また、後者では負荷容量を瞬間的に電力変換装置3
側で全て分担するように動作するため、燃料電池2が過
負荷となり燃料電池2自体の故障防止の必要性から遮断
器52を動作させ燃料電池2側からの供給を遮断しなけ
ればならないという事態が生じる。図4(a)はこの動
作を示しており、また、この時の出力の関係が図4(b
)に出力電圧を例にとって示されている。常時、商用電
源1側の出力電圧(1)と電力変換装置3側の出力電圧
(3)とは等しいが、燃料電池2側が過負荷になると電
力変換装置3は正常な出力の供給が出来なくなり、出力
電圧の低下が生じるので遮断する必要がある。この例で
は出力電圧を示したが、実際には出力電流低下,周波数
異常,位相異常等による同期はずれ等が生じ遮断モード
に入る。
【0007】このように、従来のシステムにおいては、
燃料電池2を電力源として電力変換装置3を接続し、商
用電源1と連系して負荷4に電力を供給する場合、燃料
電池2を最大限有効且つ効率的に使用するように電力変
換装置3を設定して電力を供給できるが、燃料電池2が
経年とともに出力容量が減少すると、電力変換装置3は
設定された電力を供給しようとするため運転中に電力変
換装置3が要求する入力量が得られなくなり、電力変換
装置3が停止もしくは燃料電池2がシャットダウンする
事態が生じる虞れがあった。また、負荷急変時もしくは
商用電源1側の位相遅れ等が生じた場合にも燃料電池2
出力が過大になり、シャットダウンとなって燃料電池2
側から常時安定な電力を供給出来なくなる欠点があった
。
燃料電池2を電力源として電力変換装置3を接続し、商
用電源1と連系して負荷4に電力を供給する場合、燃料
電池2を最大限有効且つ効率的に使用するように電力変
換装置3を設定して電力を供給できるが、燃料電池2が
経年とともに出力容量が減少すると、電力変換装置3は
設定された電力を供給しようとするため運転中に電力変
換装置3が要求する入力量が得られなくなり、電力変換
装置3が停止もしくは燃料電池2がシャットダウンする
事態が生じる虞れがあった。また、負荷急変時もしくは
商用電源1側の位相遅れ等が生じた場合にも燃料電池2
出力が過大になり、シャットダウンとなって燃料電池2
側から常時安定な電力を供給出来なくなる欠点があった
。
【0008】本発明は、上記問題点を改善するためにな
されたものであり、その目的は、商用電源と電力変換装
置を介して出力されるほぼ定格運転の燃料電池出力とを
連系して負荷に電力を供給する際、その燃料電池が寿命
要因等により出力容量が減少したり、負荷急変等により
過渡的に燃料電池が過負荷となったりした場合などにお
いて、燃料電池側がシャットダウン状態になることなく
安定に電力供給が行える電力供給システムを提供するこ
とにある。
されたものであり、その目的は、商用電源と電力変換装
置を介して出力されるほぼ定格運転の燃料電池出力とを
連系して負荷に電力を供給する際、その燃料電池が寿命
要因等により出力容量が減少したり、負荷急変等により
過渡的に燃料電池が過負荷となったりした場合などにお
いて、燃料電池側がシャットダウン状態になることなく
安定に電力供給が行える電力供給システムを提供するこ
とにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の電力供給システムにおいては、燃料電池の
出力に安定な交流電力を出力できる電力変換装置を直列
接続し、前記電力変換装置出力と前記商用電源とを並列
接続して負荷に交流電力を供給する電力供給システムを
構成し、前記電力変換装置の出力および前記商用電源に
各々位相・電力検出手段を設け、該各位相・電力検出手
段からの信号を第1の比較器により比較した出力と前記
電力変換装置の出力電力を設定する設定器からの信号と
を比較する第2の比較器を介して位相信号を送出し、該
位相信号と前記商用電源および前記電力変換装置の出力
電圧を比較する第3の比較器を介しての信号と前記位相
信号とを比較する第4の比較器を介して前記電力変換装
置を駆動する駆動信号を送出するように構成された電力
供給システムにおいて、前記燃料電池出力に電力検出手
段を挿入するとともに、前記第2の比較器と前記設定器
の間に第5の比較器を挿入し、該第5の比較器により前
記電力検出手段からの信号と前記電力変換装置の出力電
力を設定する該設定器からの信号とを比較し、該第5の
比較器の出力信号と前記第1の比較器の出力信号とを前
記第2の比較器により比較し、前記電力変換装置の出力
電力を前記電力検出手段の出力信号に見合って前記駆動
信号を送出することを特徴としている。
め、本発明の電力供給システムにおいては、燃料電池の
出力に安定な交流電力を出力できる電力変換装置を直列
接続し、前記電力変換装置出力と前記商用電源とを並列
接続して負荷に交流電力を供給する電力供給システムを
構成し、前記電力変換装置の出力および前記商用電源に
各々位相・電力検出手段を設け、該各位相・電力検出手
段からの信号を第1の比較器により比較した出力と前記
電力変換装置の出力電力を設定する設定器からの信号と
を比較する第2の比較器を介して位相信号を送出し、該
位相信号と前記商用電源および前記電力変換装置の出力
電圧を比較する第3の比較器を介しての信号と前記位相
信号とを比較する第4の比較器を介して前記電力変換装
置を駆動する駆動信号を送出するように構成された電力
供給システムにおいて、前記燃料電池出力に電力検出手
段を挿入するとともに、前記第2の比較器と前記設定器
の間に第5の比較器を挿入し、該第5の比較器により前
記電力検出手段からの信号と前記電力変換装置の出力電
力を設定する該設定器からの信号とを比較し、該第5の
比較器の出力信号と前記第1の比較器の出力信号とを前
記第2の比較器により比較し、前記電力変換装置の出力
電力を前記電力検出手段の出力信号に見合って前記駆動
信号を送出することを特徴としている。
【0010】
【作用】本発明の電力供給システムでは、基本的には電
力変換装置は予め設定器で設定した出力電力を維持する
ように動作させるとともに、燃料電池から取り出すこと
が可能な出力容量を電力検出手段により常時監視し、燃
料電池の経年変化により出力容量が低下したり、負荷急
変において燃料電池の追従特性が悪いためにその過渡時
において定格容量を取り出せない場合には、第5の比較
器により設定器の設定出力を比較操作して、電力変換装
置と商用電源との負荷分担比率を自動的に変更すること
により、常に燃料電池出力可能容量に見合って電力変換
装置を運転する。このように、電力変換装置の出力制御
に加え入力制御要素も加味するという従来行われていな
かったシステムとすることにより、電力変換装置が予め
設定した出力を維持しようと動作するために運転中に同
期はずれや電圧低下が生じて停止するのを原理的に回避
し、常に燃料電池から取り出せる最大容量で負荷に電力
の供給できるようにしている。
力変換装置は予め設定器で設定した出力電力を維持する
ように動作させるとともに、燃料電池から取り出すこと
が可能な出力容量を電力検出手段により常時監視し、燃
料電池の経年変化により出力容量が低下したり、負荷急
変において燃料電池の追従特性が悪いためにその過渡時
において定格容量を取り出せない場合には、第5の比較
器により設定器の設定出力を比較操作して、電力変換装
置と商用電源との負荷分担比率を自動的に変更すること
により、常に燃料電池出力可能容量に見合って電力変換
装置を運転する。このように、電力変換装置の出力制御
に加え入力制御要素も加味するという従来行われていな
かったシステムとすることにより、電力変換装置が予め
設定した出力を維持しようと動作するために運転中に同
期はずれや電圧低下が生じて停止するのを原理的に回避
し、常に燃料電池から取り出せる最大容量で負荷に電力
の供給できるようにしている。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳
細に説明する。
細に説明する。
【0012】図1は本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。本実施例の構成部分として、図中の1は
商用電源、2は燃料電池、3は電力変換装置、4は負荷
、11,31は位相・電力検出手段、21は電力検出手
段、32,33,34,35,38は比較器、36は駆
動信号発生器、37は電力変換装置3の出力電力の設定
器である。上記構成部分のうち従来の技術で説明した図
3と共通しているところは同一の番号を付してある。
ック図である。本実施例の構成部分として、図中の1は
商用電源、2は燃料電池、3は電力変換装置、4は負荷
、11,31は位相・電力検出手段、21は電力検出手
段、32,33,34,35,38は比較器、36は駆
動信号発生器、37は電力変換装置3の出力電力の設定
器である。上記構成部分のうち従来の技術で説明した図
3と共通しているところは同一の番号を付してある。
【0013】上記各部は、次のように接続されている。
商用電源1の出力に位相・電力検出手段11を介して負
荷4を直列に接続する。また、燃料電池2の出力に電力
検出手段21を介して電力変換装置3を直列に接続し、
電力変換装置3の出力に位相・電力検出手段31を介し
て同じく負荷4を接続する。位相・電力検出手段11お
よび31の各信号線は、第1の比較器32に接続される
。また、電力検出手段21の出力信号線および電力変換
装置3の出力電力量を設定する設定器37の出力信号線
は第5の比較器38に接続される。比較器32および3
8の出力信号線は第2の比較器33へ接続される。本比
較器33の出力信号線は商用電源1および電力変換装置
3の出力電圧を比較する第4の比較器35の出力信号線
とともに第3の比較器34に接続され、第3の比較器3
4の出力信号線は電力変換装置3を駆動する駆動信号発
生器36を介して電力変換装置3内の駆動回路へ接続さ
れる。
荷4を直列に接続する。また、燃料電池2の出力に電力
検出手段21を介して電力変換装置3を直列に接続し、
電力変換装置3の出力に位相・電力検出手段31を介し
て同じく負荷4を接続する。位相・電力検出手段11お
よび31の各信号線は、第1の比較器32に接続される
。また、電力検出手段21の出力信号線および電力変換
装置3の出力電力量を設定する設定器37の出力信号線
は第5の比較器38に接続される。比較器32および3
8の出力信号線は第2の比較器33へ接続される。本比
較器33の出力信号線は商用電源1および電力変換装置
3の出力電圧を比較する第4の比較器35の出力信号線
とともに第3の比較器34に接続され、第3の比較器3
4の出力信号線は電力変換装置3を駆動する駆動信号発
生器36を介して電力変換装置3内の駆動回路へ接続さ
れる。
【0014】以上のように構成した一実施例の動作およ
び作用を述べる。
び作用を述べる。
【0015】図2に本実施例の動作モードを示す。図中
の横軸は時間、縦軸は電力であり、(1)は商用電源1
側から負荷4への供給電力、(3)は電力変換装置3側
から負荷4への供給電力を示している。本実施例の基本
動作は従来の技術で説明した通りであり、常時は商用電
源1と燃料電池2の出力に直列接続した電力変換装置3
の出力とは同期連系して負荷4に電力を供給している。 この場合の供給方法としては、燃料電池2から取り出す
熱エネルギーおよび電気エネルギーを最も有効的に利用
するため、燃料電池2は定格一定出力で動作させる。つ
まり、図2に示したように電力変換装置3の出力(3)
は負荷の変動に関係なく常時一定出力で動作させる((
30)の範囲)。従って、燃料電池容量を超える負荷電
力は商用電源1側から負荷変動分も含めて供給されるベ
ースカット給電方式を適用する。この場合の電力変換装
置3の制御は、位相・電力検出手段11および31から
の位相信号を第1の比較器32により商用電源1の位相
と電力変換装置3の位相を比較し、その差の信号と電力
変換装置3の出力電力量を決定する設定器37の基準信
号とにより比較し、設定および検出・制御を行えば可能
である。この場合、電力変換装置3の出力電力量は設定
器37により予め定格一定出力を供給するように設定す
る。
の横軸は時間、縦軸は電力であり、(1)は商用電源1
側から負荷4への供給電力、(3)は電力変換装置3側
から負荷4への供給電力を示している。本実施例の基本
動作は従来の技術で説明した通りであり、常時は商用電
源1と燃料電池2の出力に直列接続した電力変換装置3
の出力とは同期連系して負荷4に電力を供給している。 この場合の供給方法としては、燃料電池2から取り出す
熱エネルギーおよび電気エネルギーを最も有効的に利用
するため、燃料電池2は定格一定出力で動作させる。つ
まり、図2に示したように電力変換装置3の出力(3)
は負荷の変動に関係なく常時一定出力で動作させる((
30)の範囲)。従って、燃料電池容量を超える負荷電
力は商用電源1側から負荷変動分も含めて供給されるベ
ースカット給電方式を適用する。この場合の電力変換装
置3の制御は、位相・電力検出手段11および31から
の位相信号を第1の比較器32により商用電源1の位相
と電力変換装置3の位相を比較し、その差の信号と電力
変換装置3の出力電力量を決定する設定器37の基準信
号とにより比較し、設定および検出・制御を行えば可能
である。この場合、電力変換装置3の出力電力量は設定
器37により予め定格一定出力を供給するように設定す
る。
【0016】ところが、以上の方法では燃料電池2の出
力容量が低下してくると、電力変換装置3の入力容量が
不足し出力を維持出来なくなるため、電力変換装置3は
停止してしまう。言い換えれば電力変換装置3の出力電
力量をどのように設定しても、入力源である燃料電池2
の出力容量が電力変換装置3の設定出力より低下すれば
電力変換装置3は出力電力を維持できなくなり停止して
しまう。つまり、ベースカット運転により商用電源1と
連系して負荷4に電力を供給する場合、電力変換装置3
は商用電源1に対して、予め設定した負荷分担量を維持
しようとして常に商用電源1との位相差を保つように制
御されるためである。
力容量が低下してくると、電力変換装置3の入力容量が
不足し出力を維持出来なくなるため、電力変換装置3は
停止してしまう。言い換えれば電力変換装置3の出力電
力量をどのように設定しても、入力源である燃料電池2
の出力容量が電力変換装置3の設定出力より低下すれば
電力変換装置3は出力電力を維持できなくなり停止して
しまう。つまり、ベースカット運転により商用電源1と
連系して負荷4に電力を供給する場合、電力変換装置3
は商用電源1に対して、予め設定した負荷分担量を維持
しようとして常に商用電源1との位相差を保つように制
御されるためである。
【0017】本実施例ではこのような欠点を除去するた
め、燃料電池2の出力(電力変換装置3の入力)に電力
検出器21を設け、常に燃料電池2から取り出される出
力を監視し、本出力信号と電力変換装置3の出力を設定
する設定器37を第5の比較器38により設定器37の
基準設定値と電力検出手段21の信号より得られる信号
を比較し、電力変換装置3の出力電力を決定する比較信
号を送出する。この場合、燃料電池2の出力電力検出手
段21の出力信号から得られる出力電力信号値が設定器
37で設定した電力変換装置3を出力させる設定値より
小さい場合は、設定器37の設定値により運転するよう
に第2の比較器33に信号が送出される。もし、燃料電
池2の出力電力検出手段21から得られる出力電力信号
値が設定器37で予め設定した電力変換装置3の出力容
量より低下した場合には、設定器37の設定値に対し、
電力検出手段21からの信号が優先され、その出力信号
が第2の比較器33に送出される。また、一時的に燃料
電池2の出力が低下した場合にも本動作を行い、出力が
回復したのち最初の運転状態を維持することは当然のこ
とである。このことにより、燃料電池2の出力容量が低
下した場合、電力変換装置3の出力が図2(31)のよ
うに変化し、その減少分は商用電源1の分担比率を上げ
ることにより商用電源1側から負荷4に供給される。具
体的には、電力変換装置3の出力電圧と商用電源1の電
圧の位相を変化させることにより負荷分担を変化させる
。つまり、電力変換装置3が設定器37の信号に基づく
ベースカット運転により商用電源1と連系して負荷4に
電力を供給している状態では、電力変換装置3の出力の
位相は商用電源1の出力電圧に対し常に一定を保つよう
に制御し、出力電力検出手段21からの信号で運転され
る場合には、燃料電池1の出力容量に見合って電力変換
装置3の出力の電圧位相を商用電源1に対し、負荷分担
率を低下させるように位相を遅らせる(但し、この場合
にも商用電源1の電圧の位相よりは進んでいる)よう制
御する。
め、燃料電池2の出力(電力変換装置3の入力)に電力
検出器21を設け、常に燃料電池2から取り出される出
力を監視し、本出力信号と電力変換装置3の出力を設定
する設定器37を第5の比較器38により設定器37の
基準設定値と電力検出手段21の信号より得られる信号
を比較し、電力変換装置3の出力電力を決定する比較信
号を送出する。この場合、燃料電池2の出力電力検出手
段21の出力信号から得られる出力電力信号値が設定器
37で設定した電力変換装置3を出力させる設定値より
小さい場合は、設定器37の設定値により運転するよう
に第2の比較器33に信号が送出される。もし、燃料電
池2の出力電力検出手段21から得られる出力電力信号
値が設定器37で予め設定した電力変換装置3の出力容
量より低下した場合には、設定器37の設定値に対し、
電力検出手段21からの信号が優先され、その出力信号
が第2の比較器33に送出される。また、一時的に燃料
電池2の出力が低下した場合にも本動作を行い、出力が
回復したのち最初の運転状態を維持することは当然のこ
とである。このことにより、燃料電池2の出力容量が低
下した場合、電力変換装置3の出力が図2(31)のよ
うに変化し、その減少分は商用電源1の分担比率を上げ
ることにより商用電源1側から負荷4に供給される。具
体的には、電力変換装置3の出力電圧と商用電源1の電
圧の位相を変化させることにより負荷分担を変化させる
。つまり、電力変換装置3が設定器37の信号に基づく
ベースカット運転により商用電源1と連系して負荷4に
電力を供給している状態では、電力変換装置3の出力の
位相は商用電源1の出力電圧に対し常に一定を保つよう
に制御し、出力電力検出手段21からの信号で運転され
る場合には、燃料電池1の出力容量に見合って電力変換
装置3の出力の電圧位相を商用電源1に対し、負荷分担
率を低下させるように位相を遅らせる(但し、この場合
にも商用電源1の電圧の位相よりは進んでいる)よう制
御する。
【0018】なお、上記第2の比較器33の出力である
位相振幅信号と商用電源1と電力変換装置3の出力電圧
信号を第4の比較器35で比較した信号値を第3の比較
器34で比較し、電圧・位相信号を送出し、かつ本電圧
・位相信号を駆動信号発生器36により駆動信号に変換
し、電力変換装置3を所期の特性に維持するように動作
させることは従来の技術で説明したことと同様である。
位相振幅信号と商用電源1と電力変換装置3の出力電圧
信号を第4の比較器35で比較した信号値を第3の比較
器34で比較し、電圧・位相信号を送出し、かつ本電圧
・位相信号を駆動信号発生器36により駆動信号に変換
し、電力変換装置3を所期の特性に維持するように動作
させることは従来の技術で説明したことと同様である。
【0019】つまり、本実施例では、燃料電池2の出力
(電力変換装置3の入力)に電力検出手段21と、電力
変換装置3の出力を設定する設定器37の基準値を常時
比較することにより、燃料電池2から取り出せる出力容
量を常に監視することが可能であるので、燃料電池2の
出力容量が低下すると電力変換装置3の設定容量に対し
て燃料電池2から送出できる容量により電力変換装置3
の出力を図2のように制御することができる((31)
の範囲)。そして、その減少分は商用電源1側の負荷分
担率が変化して補われ、負荷4に必要な電力の供給は継
続される。
(電力変換装置3の入力)に電力検出手段21と、電力
変換装置3の出力を設定する設定器37の基準値を常時
比較することにより、燃料電池2から取り出せる出力容
量を常に監視することが可能であるので、燃料電池2の
出力容量が低下すると電力変換装置3の設定容量に対し
て燃料電池2から送出できる容量により電力変換装置3
の出力を図2のように制御することができる((31)
の範囲)。そして、その減少分は商用電源1側の負荷分
担率が変化して補われ、負荷4に必要な電力の供給は継
続される。
【0020】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
電力供給システムによれば、商用電源と電力変換装置を
介して出力される燃料電池出力とを連系して負荷に電力
を供給する場合、電力変換装置の入力源である燃料電池
から取り出せる出力を常に監視して電力変換装置出力を
制御するので、燃料電池の経年変化や負荷急変等により
運転中に燃料電池が過負荷になり、結果として電力変換
装置がダウンすることを防止できるとともに、常に燃料
電池を最も効率よく運転することができるうえ、運転中
に電力変換装置が停止することがないため、経済性,信
頼性の極めて高い電力供給システムを構成することが可
能になる利点が得られる。
電力供給システムによれば、商用電源と電力変換装置を
介して出力される燃料電池出力とを連系して負荷に電力
を供給する場合、電力変換装置の入力源である燃料電池
から取り出せる出力を常に監視して電力変換装置出力を
制御するので、燃料電池の経年変化や負荷急変等により
運転中に燃料電池が過負荷になり、結果として電力変換
装置がダウンすることを防止できるとともに、常に燃料
電池を最も効率よく運転することができるうえ、運転中
に電力変換装置が停止することがないため、経済性,信
頼性の極めて高い電力供給システムを構成することが可
能になる利点が得られる。
【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図
【図
2】上記実施例の動作モード図
2】上記実施例の動作モード図
【図3】従来例の構成を示すブロック図
【図4】(a)
,(b)は上記従来例の動作モード図
,(b)は上記従来例の動作モード図
1…商用電源、2…燃料電池、3…電力変換装置、4…
負荷、11,31…位相・電力検出手段、21…電力検
出手段、32,33,34,35,38…比較器、36
…駆動信号発生器、37…設定器。
負荷、11,31…位相・電力検出手段、21…電力検
出手段、32,33,34,35,38…比較器、36
…駆動信号発生器、37…設定器。
Claims (1)
- 【請求項1】 燃料電池の出力に安定な交流電力を出
力できる電力変換装置を直列接続し、前記電力変換装置
出力と前記商用電源とを並列接続して負荷に交流電力を
供給する電力供給システムを構成し、前記電力変換装置
の出力および前記商用電源に各々位相・電力検出手段を
設け、該各位相・電力検出手段からの信号を第1の比較
器により比較した出力と前記電力変換装置の出力電力を
設定する設定器からの信号とを比較する第2の比較器を
介して位相信号を送出し、該位相信号と前記商用電源お
よび前記電力変換装置の出力電圧を比較する第3の比較
器を介しての信号と前記位相信号とを比較する第4の比
較器を介して前記電力変換装置を駆動する駆動信号を送
出するように構成された電力供給システムにおいて、前
記燃料電池出力に電力検出手段を挿入するとともに、前
記第2の比較器と前記設定器の間に第5の比較器を挿入
し、該第5の比較器により前記電力検出手段からの信号
と前記電力変換装置の出力電力を設定する該設定器から
の信号とを比較し、該第5の比較器の出力信号と前記第
1の比較器の出力信号とを前記第2の比較器により比較
し、前記電力変換装置の出力電力を前記電力検出手段の
出力信号に見合って前記駆動信号を送出することを特徴
とする電力供給システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3142235A JPH04368427A (ja) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | 電力供給システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3142235A JPH04368427A (ja) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | 電力供給システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04368427A true JPH04368427A (ja) | 1992-12-21 |
Family
ID=15310574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3142235A Pending JPH04368427A (ja) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | 電力供給システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04368427A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004524792A (ja) * | 2001-03-15 | 2004-08-12 | ユーティーシー フューエル セルズ,エルエルシー | 公益事業設備送電網内の分散資源を提供するサイトにおける複数の燃料電池電力設備の制御 |
JP2009043525A (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Panasonic Corp | 燃料電池発電装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57132737A (en) * | 1981-02-05 | 1982-08-17 | Sanyo Electric Co | Power source system by parallel operation |
-
1991
- 1991-06-14 JP JP3142235A patent/JPH04368427A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57132737A (en) * | 1981-02-05 | 1982-08-17 | Sanyo Electric Co | Power source system by parallel operation |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004524792A (ja) * | 2001-03-15 | 2004-08-12 | ユーティーシー フューエル セルズ,エルエルシー | 公益事業設備送電網内の分散資源を提供するサイトにおける複数の燃料電池電力設備の制御 |
JP2009043525A (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Panasonic Corp | 燃料電池発電装置 |
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