Power generation plant backup system
专利汇可以提供Power generation plant backup system专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PROBLEM TO BE SOLVED: To completely eliminate the tripping of important auxiliary machines and increase the reliability of a private power generation plant by backing up a power supply by means of a fuel cell when the power supply stops due to the stoppage of a commercial power supply. SOLUTION: This system is for supplying AC power to the thermal power plant 33 side from a fuel cell 31 through an inverter 32. In this system, a synchronous parallel operation of the inverter and a commercial power supply 34 is always executed using an automatic synchronous turn-on device 35 and, when there is some abnormality with the commercial power supply, the commercial power supply 34 is separated from the system by a breaker 36. As for important auxiliary machines to be backed up, a pressure fan, a controller, an oil-jetting pump, and an induced draft fan, which are always provided in a power generation plant, are listed. By this method, the tripping of a private power generation plant caused by the tripping of the commercial power supply due to lighting or other troubles can be prevented, and the reliability of the private power plant can be increased by completely eliminating the tripping of the important auxiliary machines.，下面是Power generation plant backup system专利的具体信息内容。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば火力発電等の発電プラントの電源供給停止時におけるバックアップシステムに関する。
【０００２】
【０００３】従来、発電プラントは、商用電源の停止をバックアップする目的と、自家発電による発電コストを安価にしたメリットにより設置していたが、下記のような問題がある。 雷害等による商用電源停止によるバックアップができない場合が確率的に大きいのが現状である。 すなわち、動力電源の電圧降下は負荷の選択処断をしたとしてもバックアップが難しい場合がある。 無停電電源装置等は、従来発電プラントにおいても装備されているが、制御電源，操作電源等の限られた範囲でバックアップするようにしている。 よって、動力電源のバックアップについては実施されておらず、自家発電設備としての信頼性について限界があった。
【０００４】本発明は、重要補機のトリップを皆無にし、自家発電プラントの信頼性を向上させる発電プラントバックアップシステムを提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発明の発電プラントバックアップシステムは、発電プラント電源の停止をバックアップする発電プラントバックアップシステムであって、商用電源停止により電源が停止した場合に、燃料電池によりバックアップすることを特徴とする。 これにより、例えば火力発電プラントの電源に対し、制御電源及び動力電源共に、無停電電源として燃料電池を並設して、自家発電を停止させない観点から各段の信頼性の向上が図れる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる発電プラントバックアップシステムの実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０００７】本発明のバックアップシステムに用いる燃料電池の原理図を図１に示す。 図１に示すように、燃料電池は燃料の酸化反応と酸素の還元反応（酸価還元反応）を電気化学的に行わせて、直接電気エネルギとして取り出すようにした装置である。 図１に示すように、燃料電池１０においては、アノード１１側で水素（Ｈ 2 ）
が酸化されて生じる水素イオン（Ｈ + ）及び電子（ｅ - ）はそれぞれ電解質１２及び外部回路１３を通ってカソード１４側に移動して水（Ｈ 2 Ｏ）を生成する。
各電極から電源として電流が供給される。
【０００８】ここで、バックアップの対象となる重要補機としては、発電プラントにおいて使用される例えば押し込みファン，制御装置，オイル噴射ポンプ，誘引ファン等の必ず装備されているものを挙げることができ、これらのものは瞬時停電を問わず、電源に支障が発生した場合には、発電停止に至るものである。
【０００９】燃料電池は、安定した高出力を供給でき、
火力発電プラントの重要補機の発電停止を防止することができる。 実証プラントにおいては、現在１１ＭＷのものが開発されており、大きな動力源を必要とする例えばモータ等には、燃料電池が最適である。 尚、従来においては、高出力の安定した電力を得られる装置として、例えば鉛電池，アルカリ電池等があったが、膨大な数量とスペースを必要とするため、実用化には至っていないのが現状であった。 また、蓄電池，アルカリ電池の他に水銀電池，リチウム電池，太陽電池等の一般電池があるが、動力源としては燃料電池が最適であり、他の電池はメンテナンス性，配置，経済性等の考慮が必要となる。
【００１０】図２は、燃料電池と組み合わせた火力発電プラントの単線結線図の一例である。 図２に示すように、燃料電池２１から火力発電プラント２２に直流電源２３を供給すると共に、インバータ２４を経由して交流電源を供給する。 火力プラント２２の分電盤２５を介して、交流負荷（ボイラ用ファンモータ，ボイラ用ポンプモータ）や各種制御装置）等や、直流補機，直流負荷（直流モータ），制御装置等が接続されている。
【００１１】本発明では、火力発電プラントの電源に対し、制御電源及び動力電源共に無停電電源として燃料電池を併設して、自家発電を停止させないようにすることで、各段の信頼性向上を目指している。 すなわち、火力発電プラントのボイラ，タービン等の補機電力向上の制御電力の全ての容量を賄う燃料電池を併用して並列運転を実施することにより、万一の商用電源停止時にも、火力発電プラントが停止しないように、信頼性の向上を図っている。
【００１２】次に、図３を参照して、燃料電池から火力発電プラントに直流電池及びインバータを経由して交流電源を供給する方法の商用電源との関係を含めた概略の一例を説明する。 図３に示すように、燃料電池３１からはインバータ３２を介して、火力発電プラント３３側に交流電源を供給するものである。 そして、常に該インバータ出力と、商用電源３４とは、自動同期投入装置３５
を用いて、同期パララン運転を実施している。 そして、
商用電源の異常時に、遮断器３６によって、商用電源３
４を切り離すようにしている。 なお、図中符号３７，３
８は遮断器を、３９は重要補機を図示する。
【００１３】燃料電池のランニングコストは、必要最小限の火力発電プラントの補機と制御装置の電源供給とすることとし、また燃料電池をできるだけ小型化するようにして、コストの削減を図る。
【００１４】非常時における供給電力の推移について以下に説明する。 重要補機は常に電力を供給できる容量とする。 燃料電池発電量＝重要補機の動力量＋制御電源の容量 一般補機と工場負荷との関係 ＜通常時＞ 商用電力＋自家発電電力（火力プラント）＝工場所要電力＋自家発電の一般補機 ＜商用電源事故時＞ 自家発電電力（火力プラント）＝自動選択遮断して工場重要機器への供給＋自家発電の一般補機 本バックアップシステムは燃料電池の存在により重要補機のトリップが皆無になることにより、自家発電プラントの信頼性が飛躍的に上昇することとなる。
【００１５】
【発明の効果】以上、実施の形態と共に説明したように、本発明は、発電プラント電源の停止をバックアップする発電プラントバックアップシステムであって、商用電源停止により電源が停止した場合に、燃料電池によりバックアップしたので、信頼性が向上する。 これにより、商用電源が雷等でトリップして、それに起因して自家発電プラントがトリップすることを防ぐことが可能となる。
【図１】燃料電池の原理図である。
【図２】本発明にかかる火力発電プラントの単線結線図である。
【図３】本発明にかかる燃料電池から火力発電プラントに直流電池及びインバータを経由して交流電源を供給する方法の商用電源との関係を含めた概略図である。
１０ 燃料電池 １１ アノード １２ 電解質 １３ 外部回路 １４ カソード ２１ 燃料電池 ２２ 火力発電プラント ２３ 直流電源 ２４ インバータ ２５ 分電盤 ３１ 燃料電池 ３２ インバータ ３３ 火力発電プラント ３４ 商用電源 ３５ 自動同期投入装置 ３６ 遮断器 ３７，３８ 遮断器 ３９ 重要補機
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