Abstract
本論文的目的為研究數種不同操作方式對固態氧化物燃料電池混成發電系統啟動時間性能的影響，並利用遺傳演算法(Genetic Algorithm)對此一多輸入單輸出之混成發電系統進行控制參數最佳化設計，以縮短混成發電系統到達工作狀態的時間。 對於所欲控制目標之混成發電系統，先以熱流及電化學基礎理論建立固態氧化物電池數學模式，並加入熱交換器、氣渦輪機發電系統及燃燒室等元件，最後將所得到的數學模式以Matlab/Simulink建構模擬平台。在研究啟動控制對混成發電系統啟動時間之影響時，是以模糊邏輯控制器(Fuzzy Logic Controller)代表非線性閥門進行對燃料及空氣的流量分配，並以遺傳演算法針對影響系統性能的幾項參數，經過演化後得到此多輸入單輸出非線性閥門之最佳化歸屬函數、邏輯條件庫及最佳參數解，並透過線上模擬(On-line Simulation)尋找最佳的尺規因素(Scaling Factor)以及模糊推論系統(Fuzzy Inference System，FIS)。另外以外加之高溫儲氣槽直接對燃料電池直接進行加熱，藉以研究在無限量以及有限量供應高溫氣體的情形下的啟動情形。研究結果顯示以模糊邏輯控制器配合遺傳演算法以及其他數種控制器進行控制後，混成發電系統的啟動時間縮短了約400秒。而以經由前述控制器加上高溫儲氣槽後，可將混成發電系統啟動時間再縮短約550秒。