光氢储并网控制策略

doi:10.3969/j.issn.1000－7229.2016.09.008

电力建设 ›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (9): 56-.doi: 10.3969/j.issn.1000－7229.2016.09.008

光氢储并网控制策略

彭龙1，蔡国伟1，孔令国1，陈冲1，杜佳豹1，段洁1,章昊2

1. 东北电力大学电气工程学院，吉林省吉林市 132012； 2.国网北京市电力公司门头沟供电公司，北京市 102300

出版日期:2016-09-01
作者简介:彭龙（1990），男，硕士研究生，研究方向为新能源建模与并网技术；蔡国伟（1968），男，博士生导师，教授，主要从事电力系统安全分析与稳定控制方面的研究工作；孔令国（1984），男，博士研究生，研究方向为新能源并网安全分析与运行控制；陈冲（1992），男，硕士研究生，研究方向为新能源建模与并网技术；杜佳豹（1993），男，硕士研究生，研究方向为柔性直流输电技术；段洁（1991），女，硕士研究生，研究方向为电力系统稳定与控制技术；章昊（1988），男，主要从事配电网规划,运行方面的研究工作。
基金资助:
国家高技术研究发展计划项目（863计划）（SS2014AA052502）; 国家自然科学基金项目（51377017）; 长江学者和创新团队发展计划项目（IRT1114）; 吉林省科技发展计划项目（20140203003SF，20150411008XH）

Control Strategy of Grid-Connected PV-Hydrogen-Storage Generation

PENG Long1，CAI Guowei1，KONG Lingguo1，CHEN Chong1，DU Jiabao1，DUAN Jie1，ZHANG Hao2

1. School of Electrical Engineering, Northeast Dianli University, Jilin 132012, Jilin Province, China; 2. Mentougou Power Supply Company of State Grid Beijing Electric Power Corporation, Beijing 102300, China

Online:2016-09-01
Supported by:
Project supported by the National High Technology Research and Development of China （SS2014AA052502）; National Natural Science Foundation of China （51177010）; Changjiang Scholars and Innovative Research Team in University （IRT1114）

摘要/Abstract

摘要： 光伏发电的间歇性、随机性以及波动性一直是制约其大规模发展的主要原因之一。该文提出了基于氢储能装置的混合并网发电系统及其控制策略。混合系统中，氢储能装置主要元件包括电解槽、储氢罐和质子交换膜燃料电池（proton exchange membrane fuel cell, PEMFC）等，各单元通过功率变换器汇集到直流母线，最后经由逆变器与交流电网相连。考虑到储氢罐压力上下限约束及燃料电池和电解槽自身额定出力的限制，同时引入功率密度高的超级电容器作为备用以确保连续可靠供电以及对太阳能资源的最大利用。在满足各元件约束条件以及氢储能装置启动优先级高于超级电容器的前提下，提出了6种运行状态下的功率协调控制策略。通过仿真分析，验证了该协调控制策略的有效性。

关键词: 光伏并网, 电解槽, 燃料电池, 超级电容器

Abstract: Intermittent, randomness and volatility of photovoltaic （PV） power generation, has been one of the main reasons restricting its large-scale development. This paper uses pure green hydrogen energy storage devices with high energy density to improve the reliability of power supply of PV array. In hybrid systems, hydrogen energy storage devices comprise electrolyzer, hydrogen storage tank and a proton exchange membrane fuel cell （PEMFC）, etc., for each cell by bringing together the power converters to the DC bus, and finally are connected via an inverter from the AC grid. Taking into account the constraints on the limit of pressure hydrogen storage tank, the electrolyzer and the rated output of fuel cell, this paper introduces high power density supercapacitors as a backup to ensure continuous and reliable power supply and the maximum use of solar energy resources. Under the premise of satisfying the constraint conditions of each component and hydrogen energy storage device starting a higher priority than supercapacitor, this paper proposes power coordination control strategy under six kinds of operation modes, whose effectiveness is verified by simulation analysis.

Key words: grid-connected photovoltaic, electrolyzer, fuel cell, supercapacitor

中图分类号:

TM 712

彭龙，蔡国伟，孔令国，陈冲，杜佳豹，段洁,章昊. 光氢储并网控制策略[J]. 电力建设, 2016, 37(9): 56-.

PENG Long，CAI Guowei，KONG Lingguo，CHEN Chong，DU Jiabao，DUAN Jie，ZHANG Hao. Control Strategy of Grid-Connected PV-Hydrogen-Storage Generation[J]. Electric Power Construction, 2016, 37(9): 56-.

参考文献

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Control Strategy of Grid-Connected PV-Hydrogen-Storage Generation

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