[发明专利]一种固态燃料电池发电并网系统及其控制方法

权利要求书

1.一种固态燃料电池发电并网系统的控制方法，其特征在于，固态燃料电池发电并网系统中包括：对固态燃料电池SOFC输出电能进行功率转换的电力电子转换系统，和，将所述SOFC热能转换为电能的同步发动机系统；所述控制方法包括：

S101、接收有功功率调度指令；

S102、确定所述同步发动机系统输出的有功功率；

S103、以所述有功功率调度指令的有功功率减去所述同步发动机系统输出的有功功率之差，作为所述电力电子转换系统的有功功率参考值；

S104、对所述有功功率参考值的变化速率进行限制；

S105、以限制后的所述有功功率参考值，作为所述电力电子转换系统的有功功率指令值，使所述电力电子转换系统按照所述有功功率指令值进行有功功率输出。

2.根据权利要求1所述的固态燃料电池发电并网系统的控制方法，其特征在于，步骤S102至S105均为实时或周期性执行的。

3.根据权利要求1所述的固态燃料电池发电并网系统的控制方法，其特征在于，步骤S104包括：

将所述有功功率参考值的变化速率限制在预设范围内。

4.根据权利要求1所述的固态燃料电池发电并网系统的控制方法，其特征在于，步骤S102包括：

获取所述同步发动机系统输出的三相电压瞬时值及三相电流瞬时值；

根据所述三相电压瞬时值及所述三相电流瞬时值，计算得到所述同步发动机系统输出的有功功率。

5.根据权利要求1至4任一项所述的固态燃料电池发电并网系统的控制方法，其特征在于，在任意步骤前后，还包括：

S201、接收无功功率调度指令；

S202、按照预设比例对所述无功功率调度指令的无功指令进行分配，分别得到所述电力电子转换系统的无功功率指令值及所述同步发动机系统的无功功率指令值，使所述电力电子转换系统及所述同步发动机系统分别按照相应的无功功率指令值进行无功功率输出。

6.根据权利要求5所述的固态燃料电池发电并网系统的控制方法，其特征在于，所述预设比例为：所述电力电子转换系统与所述同步发动机系统能够提供的最大无功功率之间的比例。

7.一种固态燃料电池发电并网系统，其特征在于，包括：燃料供给系统、固态燃料电池组、电力电子转换系统、同步发动机系统及控制系统；其中，

所述燃料供给系统用于提供所述固态燃料电池组所需的气体；

所述电力电子转换系统用于对所述固态燃料电池组输出的直流电转换为交流电；

所述同步发动机系统用于将所述固态燃料电池组的热能转换为交流电；

所述燃料供给系统、所述电力电子转换系统及所述同步发动机系统，均受控于所述控制系统；

所述控制系统用于执行如权利要求1至6任一项所述的固态燃料电池发电并网系统的控制方法。

8.根据权利要求7所述的固态燃料电池发电并网系统，其特征在于，所述控制系统，包括：站级监控系统和设备级控制系统；

所述站级监控系统用于接收数据采集与监视控制系统SCADA下发的有功功率调度指令和/或无功功率调度指令，并执行所述控制方法；

所述设备级控制系统与所述站级监控系统通信连接，并用于实现对于所述燃料供给系统、所述电力电子转换系统及所述同步发动机系统中相应设备的控制。

9.根据权利要求8所述的固态燃料电池发电并网系统，其特征在于，所述电力电子转换系统，包括：DC/DC变换器和DC/AC逆变器；

所述DC/DC变换器的输入端与所述固态燃料电池组的输出端相连；

所述DC/DC变换器的输出端与所述DC/AC逆变器的直流侧相连；

所述DC/AC逆变器的交流侧通过相应的升压变压器连接电网；

所述DC/AC逆变器受控于所述设备级控制系统。