考虑荷电与储氢状态的风光氢储系统动态控制仿真模型

作     者：邵冲 胡荣义 余姣 王明典 SHAO Chong;HU Rongyi;YU Jiao;WANG Mingdian

作者机构：国网甘肃省电力公司甘肃兰州730000 国网甘肃省电力公司张掖供电公司甘肃张掖734000 

出 版 物：《中国电力》 (Electric Power)

年 卷 期：2024年第57卷第7期

页      面：109-124页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国网甘肃省电力公司管理科技项目(522707230006) 甘肃省科技重大专项计划(22ZD11GA312) 

主　　题：可再生能源 氢储能 电化学储能 荷电状态 储氢状态 协调控制 

摘      要：储能是平抑可再生能源波动的重要手段之一。考虑内部气体跨膜传输现象,基于质子交换膜电解槽的组件结构以及电化学和热平衡原理,构建了可描述质子交换膜电解槽物质传输以及能量转换的精细化仿真模型。在此基础上,建立了包含电化学储能、氢储能的电-氢耦合系统模型。提出了一种考虑电化学储能荷电状态与氢储能氢状态的双层协调控制策略。上层功率分配考虑了系统内电负荷和氢负荷需求变化,将电化学储能荷电状态、储氢罐氢状态作为重要约束因素,确定系统各设备的工作模式。底层控制根据设备的工作特性,采用PQ控制、VQ控制等方法实现功率追踪调整。通过多种不同运行场景的算例仿真验证了所提模型与控制方法的有效性。研究成果可为风光氢储系统控制策略优化提供支撑。