基于混合电解槽自适应控制的光伏制绿氢系统研究

作     者：王舜彦 任永峰 张小龙 薛宇 刘鹏 温国伟 Wang Shunyan;Ren Yongfeng;Zhang Xiaolong;Xue Yu;Liu Peng;Wen Guowei

作者机构：内蒙古工业大学电力学院呼和浩特010080 中国三峡新能源(集团)股份有限公司建设管理分公司四子王旗011800 清华大学车辆与运载学院北京100084 三峡新能源四子王旗有限公司四子王旗011800 

出 版 物：《太阳能学报》 (Acta Energiae Solaris Sinica)

年 卷 期：2024年第45卷第7期

页      面：20-28页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(52367022,51967016) 内蒙古自治区重点研发和成果转化项目(2023YFHH0077) 内蒙古自治区科技创新重大示范工程“揭榜挂帅”项目(2023JBGS0013) 

主　　题：光伏 制氢 最大功率点追踪技术 自适应控制系统 虚拟同步机 混合电解槽 

摘      要：构建光伏阵列与混合电解槽耦合于交流母线的制氢系统。为提高光伏发电系统在环境变化下的能效,采用基于自适应步长扰动观测式的最大功率点追踪技术,光伏直流侧利用超级电容的快速响应和电荷平滑的特性稳定母线电压,网侧变流器采用虚拟同步机控制策略,实现快速响应电网变化需求,提供电网惯性和频率支撑,增强系统稳定性和可靠性;并针对传统单一电解槽制氢系统在固定工作模式下面临的能源浪费、适应性不足等问题,结合碱性电解槽和质子交换膜电解槽的优势,引入一种电解槽自适应控制系统,根据光伏输出功率和电解槽的状态实时调整工作模式,使系统在不同场景下保持较高的灵活性和稳定性。最后通过仿真验证所搭建模型与控制策略的正确性与有效性。