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摘要：针对新能源并网造成的系统惯量不足和调频能力减弱的问题，提出了一种高光伏(photovoltaic， PV)渗透下考虑物理特性的质子交换膜(proton exchange membrane， PEM)电解槽参与微电网的自适应调频策略。首先，基于PEM电解槽制氢过程的运行特性，建立考虑具有双电层的PEM电解槽动态模型。其次，为解决PV主动调频时预留功率储备导致的弃光问题，基于PEM电解槽制氢宽功率特征，提出PV-PEM电解槽储备功率的架构。然后，基于微电网频率偏差及频率偏差变化率的大小，设计自适应模糊惯量控制策略及一次调频控制策略解析模型，充分挖掘PEM电解槽的惯量响应及一次调频能力。最后，构建PEM电解槽温度控制系统和压力控制系统与调频控制策略的耦合模型，并分析PEM电解槽参与调频前的稳定运行点位置对其调频性能的影响。仿真结果验证了PEM电解槽采用所提控制策略参与调频时的系统最大频率偏差比不参于调频时的最大频率偏差降低18.63%～25.60%，比传统下垂控制降低14.76%～16.61%。
文章目录
0 引言
1 光氢耦合系统建模方法
1.1 光氢耦合系统拓扑结构
1.2 PV发电建模
1.3 PEM电解槽动态建模
2 PV-PEM电解槽功率储备
2.1 光伏MPPT控制策略
2.2 PEM电解槽运行特性
2.3 PV-PEM电解槽功率储备的定义与功能
3 PEM电解槽自适应调频控制策略
3.1 自适应虚拟惯量系数整定
3.2 自适应虚拟下垂系数整定
3.3 PEM电解槽温度/压力控制系统对其调频的影响机理
3.4 PEM电解槽稳定运行点对其调频性能的影响
4 算例分析
4.1 负荷突变时PEM电解槽调频性能分析
4.2 不同PV-PEM电解槽功率储备下负荷突变时PEM电解槽调频性能分析
4.3 PV辐照度突变时PEM电解槽调频性能分析
4.4 PEM电解槽温度/压力控制系统对其调频性能影响分析
5 结论
