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一种PEM燃料电池CHP并网控制系统及其控制方法


技术摘要:
本申请公开了一种PEM燃料电池CHP并网控制系统及其控制方法,包括:上位机,用以进行各种模式的设置、功率输出设置以及装置监控;PLC,与上位机通过网关连接,接收上位机的指令并及时传达指令;燃料电池电堆装置,将氢气转换为电能,通过IO硬线与PLC通信连接;触摸屏,  全部
背景技术:
现有技术中,电网与地暖的工作模式主要有两种模式:1.电网和地暖分别给住户 提供电功率和热功率。2.采用热电联供系统同时给住户提供电功率和热功率。受限于电网 发电功率和传输损耗,电网和地暖分别给住户提供热功率和电功率时,总体的能源利用效 率会较低。热电联供系统不存在传输损耗,效率会更高,但热电联供主要基于天然气、内燃 机和燃料电池系统,将会产生噪音和尾气污染;而燃料电池为化学反应,整套系统运行噪音 和尾气污染极低;但是基于SOFC燃料电池反应温度较高不适合小区住户运行,燃料电池CHP 系统无法根据用户需求准确控制输出功率。因此需要提供一种PEM燃料电池CHP并网控制系 统及其控制方法。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种PEM燃料电池CHP并网控制系统及其控制方法,以克服 现有技术中的不足。 为实现上述目的一,本发明提供如下技术方案:一种PEM燃料电池CHP并网控制系 统,包括:上位机,用以进行各种模式的设置、功率输出设置以及装置监控; PLC,与上位机通过网关连接,接收上位机的指令并及时传达指令; 触摸屏,显示所述控制系统状态,与PLC通过通过IO硬线通信连接; 燃料电池电堆装置,将氢气转换为电能,通过IO硬线与PLC连接; DCDC升压变换装置,将燃料电池电堆输出较低的直流电压转换为适合DCAC并网发 电装置的直流母线电压,通过IO硬线与PLC连接; DCAC并网发电装置,将DCDC输入侧直流电能转换为交流电能反馈至国家电网。 优选的,所述燃料电池电堆装置和DCDC升压变换装置均采用标准MODBUS协议架 构。 为实现上述目的一,本发明提供一种PEM燃料电池CHP并网控制系统的控制方法, 包括: S1获取所述控制系统的工作模式,所述工作模式包括:控制储存热水温度模式、载 入曲线控制模式以及手动功率控制模式; S2:所述控制系统处于控制储存热水温度模式时,当TNOW>TREQ,所述控制系统以最 小功率运行,当TNOW<TREQ,所述控制系统切换为载入曲线控制模式;其中:TNOW为当前储存热 水温度,TREQ为当前目标热水温度; S3:所述控制系统处于载入曲线控制模式和手动功率控制模式时,当PNOW>PREQ,所 述控制系统进行分级功率减载输出运行,当PNOW=PREQ,所述控制系统进行正常输出运行,当 3 CN 111614120 A 说 明 书 2/3 页 PNOW
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