詹海洋，梁前超，朱润凯



模糊综合评判在SOFC-GT联合发电系统安全性评估中的应用

詹海洋1，梁前超2，朱润凯2

（海军工程大学，武汉430033）

在舰船电力综合系统中，燃料电池-燃气轮机（SOFC-GT）联合发电系统作为一种新型的能源转化装置，直接把化学能转换为电能，打破了传统热机朗肯循环热效率的限制，具有其他热机不可比拟的高效性。同时SOFC-GT联合发电系统自身又具有复杂性、强耦合性等特点，使得无法对其安全性做出定量评价。本文采用模糊综合评判手段，构建模糊评判矩阵，对系统进行模糊层次分析（FAHP）[1]。

SOFC-GT联合发电系统 模糊综合评判 模糊矩阵

1 SOFC-GT联合发电系统

SOFC-GT联合发电系统主要由燃料重整系统、高温燃料电池堆、燃气轮机、发电机、电力转换等系统组成。电堆是SOFC-GT联合发电系统的核心，电堆的安全性决定着SOFC-GT联合发电系统的安全性。

根据上文分析得，影响SOFC-GT联合发电系统安全的三大因素：燃料分配系统、汽化重整系统、电堆。其中：影响燃料气分配系统安全性因素包括空气气体压力、甲烷气源气体压力、氢气气源气体压力、可燃性气体泄漏量。影响汽化重整系统安全性因素包括水汽化温度、重整器入口温度、重整器温度、气碳比。影响电堆安全性因素包括电堆功率、电堆电压、电堆内部温度、电堆内部纵向温差[2]。

图1 SOFC-GT循环结构框图

图2 电堆示意图

2 模糊综合评判

美国控制论学者L.A.Zedeh在1965年发表论文《模糊集合》中第一次提出模糊数学概念。后来发展模糊集合、模糊逻辑、模糊拓扑学、模糊测度论、模糊综合评价等逐步丰富模糊数学的理论体系。……