【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池发电系统及其功率控制方法
[0001]本专利技术涉及电网发电
,具体地说,是一种燃料电池发电系统及其功率控制方法
。
技术介绍
[0002]燃料电池
FC
是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置,通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能,不受卡诺循环效应的限制,效率较高
。
此外,燃料电池
FC
用燃料和氧气作为原料,故排放出的有害气体极少
。
因此,燃料电池
FC
的商业化应用存在着广阔的发展前景
。
[0003]目前燃料电池
FC
并网系统需要满足稳态控制和动态补偿
。
在稳态情况下,网侧功率完全来自于燃料电池
FC
,超级电容
SC
侧不需要承担稳态功率;在动态情况下,当网侧功率变时,超级电容
SC
承担动态功率,燃料电池
FC
功率可以缓慢变化,这样可以有效弥补燃料电池
FC
动态响应慢的缺点
。
[0004]但是,现行的电力电子变换器没有容错运行能力,所以一个功率变换器的故障可能会造成整个系统的崩溃
。
在关键部门如银行
、
医院
、
金融等,电源系统一旦发生故障,造成的经济损失将不可估量
。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种燃料电池发电系 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种燃料电池发电系统,包括燃料电池
FC
和电网,所述燃料电池
FC
适于通过正常通路与所述电网连接;所述正常通路包括依次连接的
Bi
‑
DC/DC
单元
#1、
超级电容
SC
和
DC/AC
单元
#1
;其特征在于,还包括:冗余通路,所述冗余通路与所述正常通路并联;当所述正常通路或冗余通路中的其中之一故障时,所述燃料电池
FC
得以通过另一条正常的通路向所述电网提供稳态功率,所述超级电容
SC
通过直接或间接与所述电网进行连通以提供动态功率
。2.
根据权利要求1所述的燃料电池发电系统,其特征在于:在所述正常通路未发生故障时,无论所述冗余通路故障与否,所述燃料电池
FC
均通过所述正常通路与所述电网进行连通
。3.
根据权利要求1所述的燃料电池发电系统,其特征在于:当所述正常通路的所述
Bi
‑
DC/DC
单元
#1
发生故障时,所述超级电容
SC
通过所述
DC/AC
单元
#1
直接与所述电网连通以提供动态功率;当所述正常通路的所述
DC/AC
单元
#1
发生故障时,所述超级电容
SC
通过所述
Bi
‑
DC/DC
单元以及所述冗余通路与所述电网间接连通以提供动态功率
。4.
根据权利要求1所述的燃料电池发电系统,其特征在于:所述冗余通路包括依次连接的
DC/DC
单元
#2、
母线电容以及
DC/AC
单元
#2。5.
根据权利要求1所述的燃料电池发电系统,其特征在于:所述正常通路还包括
DC/DC
单元
#1
,所述超级电容
SC
经所述
DC/DC
单元
#1
和
DC/AC
单元
#1
与所述电网进行连接,进而得以增大所述超级电容
SC
的电压波动范围
。6.
根据权利要求1所述的燃料电池发电系统,其特征在于:所述
Bi
‑
DC/DC
单元
#1
采用双向三电平
DC/DC
拓扑,所述
DC/AC
单元
#1
和所述
DC/AC
单元
#2
均采用三电平
NPC
电路;所述
DC/DC
单元
#1
和所述
DC/DC
单元
#2
均采用单向三电平
DC/DC
拓扑...
【专利技术属性】
技术研发人员:张文平,王一鸣,许颇,
申请(专利权)人:锦浪科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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