JP4646536B2 - 電力供給システム - Google Patents
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Description
従って、燃料電池が電力系統から解列された後であっても、燃料電池の発電電力量を自在に増大させて、併設されている電力負荷装置への電力の供給を充分に行うことができる電力供給システムが提供されることになる。
従って、燃料電池が電力系統から解列された後であっても、燃料電池の発電電力量を自在に増大させて、併設されている電力負荷装置への電力の供給を充分に行うことができる電力供給システムが提供されることになる。
上記目的を達成するための本発明に係る電力供給システムの第3特徴構成は、電力系統と、前記電力系統に連系されている燃料電池との少なくとも一方から、消費電力量を連続して変化させる調節が可能な余剰電力調節用負荷器及び消費電力量を断続して変化させる調節が可能な一般電力負荷器が設けられている電力負荷装置に対して電力供給が行われ、前記電力系統において事故が発生したときには、前記燃料電池を前記電力系統から解列するように構成されている電力供給システムであって、前記燃料電池の発電電力量及び前記電力負荷装置の消費電力量を調節可能な制御装置が、前記燃料電池を前記電力系統から解列した後、前記一般電力負荷器の消費電力量を増加又は減少させると共に、前記電力負荷装置の消費電力量が前記燃料電池の発電電力量と釣り合うように前記余剰電力調節用負荷器の消費電力量を調節し、そして、前記電力負荷装置の消費電力量と前記燃料電池の発電電力量とを釣り合わせながら、前記余剰電力調節用負荷器の消費電力量と前記燃料電池の発電電力量とを共に増大させる制御を行うように構成されている点にある。
以下に図面を参照して本発明の第1実施形態の電力供給システムについて説明する。
図1に示す第1実施形態の電力供給システムは、商用電力系統1と、その商用電力系統1に負荷系統2を介して連系されている燃料電池3の少なくとも一方から電力負荷装置Lに対して電力供給が行われ、商用電力系統1において停電などの事故が発生したときには、その事故を系統停電検出器PTにおいて検出し、系統保護用遮断器MC1、MC2を開放させて燃料電池3を商用電力系統1から解列するように構成されている。そして、上記電力供給装置Lには、消費電力量を連続して変化させる調節が可能な余剰電力調節用ヒータ(余剰電力調節用負荷器の一例)5及び消費電力量を断続して変化させる調節が可能な一般電力負荷器8、9、10、11が設けられている。
また、余剰電力調節用ヒータ5及び一般電力負荷器8、9、10、11の夫々には、それらに対する電力供給を遮断して、その消費電力を零にすることのできるヒータ用遮断器CBH及び一般負荷用遮断器CBMが設けられており、これらの遮断器の作動制御は制御装置4によって行われる。更に、一般電力負荷器8、9、10、11の夫々には、容量制限用遮断器CB1、CB2、CB3、CB4が設けられており、その開放及び投入の作動制御は制御装置4によって行われる。
制御装置4は、商用電力系統1が停電していることを系統停電検出器PTの監視結果に基づいて認識したとき、ステップ100において系統保護用遮断器MC1、MC2を開放して燃料電池3の単独運転を防止する。この瞬間、燃料電池3にとっての電力負荷は余剰電力調節用ヒータ5だけである。次に、ステップ102において制御装置4は、余剰電力調節用ヒータ5の消費電力量が燃料電池3の発電電力量と釣り合うように、余剰電力調節用ヒータ5の消費電力量を調節する。その結果、燃料電池3を商用電力系統1から解列するこの過渡状態において、一般電力負荷器8、9、10、11の消費電力量は、系統保護用遮断器MC2が開放されることによって燃料電池3から解列されたために零となり、且つ、余剰電力調節用ヒータ5の消費電力量は燃料電池3の発電電力量と釣り合った状態となる。但し、このとき制御装置4は、燃料電池3の発電電力量を調節していない。
第2実施形態の電力供給システムは、負荷系統2中の燃料電池3と一般電力負荷器8、9、10、11との間に系統保護用遮断器MC2が設けられていない点で、第1実施形態の電力供給システムと異なる。つまり、第1実施形態では系統保護用遮断器MC2を開放している間は燃料電池3から一般電力負荷器8、9、10、11への電力供給を行うことが出来なかったが、第2実施形態の電力供給システムでは、図3に示すように系統保護用遮断器MC2を開放しても燃料電池3から一般電力負荷器8、9、10、11への電力供給を行うことが可能である。以下に、第2実施形態の電力供給システムについて説明するが、第1実施形態と同様の説明は省略する。
制御装置4は、商用電力系統1が停電していることを系統停電検出器PTの監視結果に基づいて認識したとき、ステップ200において系統保護用遮断器MC1、MC2を開放して燃料電池3の単独運転を防止する。この瞬間、燃料電池3にとっての電力負荷は余剰電力調節用ヒータ5と一般電力負荷器8、9、10、11である。次に、ステップ202において制御装置4は、電力負荷装置Lの消費電力量(余剰電力調節用ヒータ5の消費電力量及び一般電力負荷8、9、10、11の消費電力量)が燃料電池3の発電電力量と釣り合うように、余剰電力調節用ヒータ5の消費電力量を調節する。但し、このとき制御装置4は、燃料電池3の発電電力量を調節していない。
<第3実施形態>
上記第2実施形態では、例えばステップ202及びステップ206のように、燃料電池3の発電電力量と電力負荷装置Lの消費電力量とを釣り合わせるために余剰電力調節用ヒータ5の消費電力量のみを調節していたが、同時に一般電力負荷器8、9、10、11の内の特定の一般電力負荷器をオン又はオフする(或いは、対応する容量制限用遮断器を投入又は開放する)してもよい。
例えば上記ステップ202において、制御装置4が、電力負荷装置Lの消費電力量(余剰電力調節用ヒータ5の消費電力量及び一般電力負荷8、9、10、11の消費電力量)が燃料電池3の発電電力量と釣り合うように、重要負荷では無い特定の一般電力負荷器をオフし、且つ、オフされた一般電力負荷器の消費電力量の分も含めて余剰電力調節用ヒータ5の消費電力量を増大させるように構成してもよい。
また上記ステップ206において、制御装置4が、一般電力負荷器8、9、10、11を適宜オンオフし、オフされた一般電力負荷器の消費電力量の減少分及びオンされた一般電力負荷器の消費電力量の増加分を含めて、電力負荷装置Lの消費電力量(余剰電力調節用ヒータ5の消費電力量及び一般電力負荷8、9、10、11の消費電力量)が燃料電池3の発電電力量と釣り合うように、余剰電力調節用ヒータ5の消費電力量を調節するように構成してもよい。
<1>
上記実施形態では、制御装置4が一般電力負荷器8、9、10、11を自動的にオンする又は対応する容量制限用遮断器CB1、CB2、CB3、CB4を自動投入する場合について説明したが、一般電力負荷器8、9、10、11の作動又は対応する容量制限用遮断器CB1、CB2、CB3、CB4の投入は手動によって行ってもよい。例えば、制御装置4は、商用電力系統1において停電が発生した後、燃料電池3を商用電力系統1から解列する過渡状態において、上述のステップ104又はステップ204で説明したような燃料電池3の発電電力量と電力負荷装置Lの消費電力量を釣り合わせた状態を維持したまま待機しておく。そして、特定の一般電力負荷器が手動でオンにされたとき又は特定の容量制限用遮断器が手動で投入されたときには、制御装置4は、オンにされた一般電力負荷器の分だけ増大する消費電力量を相殺するために余剰電力調節用ヒータ5の消費電力量を減少させればよい。
上記実施形態では、消費電力量を連続して変化させる調節が可能な余剰電力調節用負荷器の例としてヒータを用いているが、消費電力量を連続して変化させる調節が可能であるならば他の電気機器に置き換えてもよい。
3 燃料電池
4 制御装置
5 余剰電力調節用ヒータ(余剰電力調節用負荷器)
8 一般電力負荷器
9 一般電力負荷器
10 一般電力負荷器
11 一般電力負荷器
L 電力負荷装置
Claims (5)
- 電力系統と、前記電力系統に連系されている燃料電池との少なくとも一方から、消費電力量を連続して変化させる調節が可能な余剰電力調節用負荷器及び消費電力量を断続して変化させる調節が可能な一般電力負荷器が設けられている電力負荷装置に対して電力供給が行われ、前記電力系統において事故が発生したときには、前記燃料電池を前記電力系統から解列するように構成されている電力供給システムであって、
前記燃料電池の発電電力量及び前記電力負荷装置の消費電力量を調節可能な制御装置が、前記燃料電池を前記電力系統から解列した後、
前記電力負荷装置の消費電力量が前記燃料電池の発電電力量と釣り合うように前記余剰電力調節用負荷器の消費電力量を調節すると共に前記一般電力負荷器の消費電力量を零に調節し、そして、
前記電力負荷装置の消費電力量と前記燃料電池の発電電力量とを釣り合わせながら、前記余剰電力調節用負荷器の消費電力量と前記燃料電池の発電電力量とを共に増大させる制御を行うように構成されている電力供給システム。 - 電力系統と、前記電力系統に連系されている燃料電池との少なくとも一方から、消費電力量を連続して変化させる調節が可能な余剰電力調節用負荷器及び消費電力量を断続して変化させる調節が可能な一般電力負荷器が設けられている電力負荷装置に対して電力供給が行われ、前記電力系統において事故が発生したときには、前記燃料電池を前記電力系統から解列するように構成されている電力供給システムであって、
前記燃料電池の発電電力量及び前記電力負荷装置の消費電力量を調節可能な制御装置が、前記燃料電池を前記電力系統から解列した後、
前記電力負荷装置の消費電力量が前記燃料電池の発電電力量と釣り合うように前記余剰電力調節用負荷器の消費電力量のみを調節し、そして、
前記電力負荷装置の消費電力量と前記燃料電池の発電電力量とを釣り合わせながら、前記余剰電力調節用負荷器の消費電力量と前記燃料電池の発電電力量とを共に増大させる制御を行うように構成されている電力供給システム。 - 電力系統と、前記電力系統に連系されている燃料電池との少なくとも一方から、消費電力量を連続して変化させる調節が可能な余剰電力調節用負荷器及び消費電力量を断続して変化させる調節が可能な一般電力負荷器が設けられている電力負荷装置に対して電力供給が行われ、前記電力系統において事故が発生したときには、前記燃料電池を前記電力系統から解列するように構成されている電力供給システムであって、
前記燃料電池の発電電力量及び前記電力負荷装置の消費電力量を調節可能な制御装置が、前記燃料電池を前記電力系統から解列した後、
前記一般電力負荷器の消費電力量を増加又は減少させると共に、前記電力負荷装置の消費電力量が前記燃料電池の発電電力量と釣り合うように前記余剰電力調節用負荷器の消費電力量を調節し、そして、
前記電力負荷装置の消費電力量と前記燃料電池の発電電力量とを釣り合わせながら、前記余剰電力調節用負荷器の消費電力量と前記燃料電池の発電電力量とを共に増大させる制御を行うように構成されている電力供給システム。 - 前記制御装置が、前記電力負荷装置の消費電力量と前記燃料電池の発電電力量とを釣り合わせながら、前記余剰電力調節用負荷器の消費電力量と前記燃料電池の発電電力量とを共に増大させる前記制御を行った後、前記電力負荷装置の消費電力量の一部又は全部を前記一般電力負荷器の消費電力量に置き換えるように、前記余剰電力調節用負荷器の消費電力量及び前記一般電力負荷器の消費電力量を調節するように構成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力供給システム。
- 前記制御装置が、前記燃料電池を前記電力系統から解列する前後において、前記燃料電池の発電電力量の変動を許容する変動出力運転状態から前記燃料電池の発電電力量の変動を許容しない一定出力運転状態へと切り換えて、前記燃料電池の発電電力量を調節するように構成されている請求項1〜4のいずれか1項に記載の電力供給システム。
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