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并网型直流耦合制氢系统频率支撑控制策略
Grid-connected DC-coupled Hydrogen Production System Frequency Support Control Strategy
| 作者 | 李立民李硕娜冯启帆夏杨红韦巍 |
| 期刊 | 中国电机工程学报 |
| 出版日期 | 2025年16月 |
| 卷/期 | 第 45 卷 第 16 期 |
| 技术分类 | 氢能与燃料电池 |
| 技术标签 | 下垂控制 多物理场耦合 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 并网型直流耦合制氢系统 频率支撑 碱液电解槽 控制策略 功率共享 |
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并网型直流耦合制氢系统(GDHPS)参与电网频率调节是能源转型的重要方向,需在保障电解槽功率合理分配的同时提供有效频率支撑。针对碱液电解槽(AWE),本文提出一种新型控制策略,包含自适应虚拟热敏电阻控制、快速频率响应机制与虚拟惯性响应机制三项改进。该策略通过实时更新AWE温度模型动态调节下垂系数,实现宽温域下的分散式控制与功率均衡,并提升系统动态性能。仿真与实验验证了所提方法在Matlab/Simulink及制氢实验平台上的有效性。
并网型直流耦合制氢系统(grid-connected DC-coupled hydrogen production system,GDHPS)参与电网调节是能源转型战略下的热门趋势,其需在尽可能为电网提供频率支撑的同时确保电解槽间合理功率分配,而现有文献对该问题研究较少.为此,该文针对碱液电解槽(alkaline water electrolyzer,AWE),提出一种新型的GDHPS参与频率支撑的控制策略,该策略包含3点改进:一是提出自适应虚拟热敏电阻控制策略,通过控制系统定期更新AWE模型并结合其温度实时计算下垂系数;二是设计频率响应机制以快速响应电网频率变化;三是引入虚拟惯性响应机制提升系统动态性能.所提策略可在宽温度范围内实现AWE间完全分散控制与合理功率共享,同时为电网提供频率支撑,并通过Matlab/Simulink仿真平台及电解制氢实验平台验证有效性.
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SunView 深度解读
该并网型直流耦合制氢系统的频率支撑控制策略对阳光电源具有重要应用价值。其自适应虚拟热敏电阻控制与虚拟惯性响应机制可直接应用于ST储能变流器的构网型GFM控制技术升级,增强电网频率支撑能力。多电解槽分散式下垂控制与功率均衡策略可借鉴至PowerTitan大型储能系统的多模块并联控制,优化功率分配。快速频率响应机制与VSG技术结合,可提升SG光伏逆变器在光伏制氢场景的动态响应性能。该研究的多物理场耦合建模方法为阳光电源开发光储氢一体化ESS集成方案提供技术参考,推动能源转型业务拓展。