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氢能与燃料电池 构网型GFM 虚拟同步机VSG 弱电网并网 ★ 5.0

基于构网型储能双虚拟电机控制的风电制氢系统

Wind Power to Hydrogen System Based on Grid-Forming Energy Storage with Dual Virtual Machine Control

贺彬 · 任永峰 · 孟庆天 · 云平平 等6人 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51

风电制氢作为一种全周期零碳排放技术,是实现碳中和与能源绿色转型的重要路径。针对其接入弱电网时主动支撑能力弱的问题,提出构网型储能虚拟同步机与虚拟直流电机协同的双虚拟电机控制策略,有效提升系统对交流侧电压、频率及直流母线惯量、阻尼的支撑能力。基于小信号模型分析了惯量与阻尼参数对系统稳定性和动态响应的影响。仿真结果表明,该策略可显著增强弱电网下风电制氢系统的运行稳定性,并有效抑制直流母线电压波动。

解读: 该双虚拟电机控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究提出的VSG与虚拟直流电机协同控制可直接应用于ST储能系统的构网型GFM控制架构,增强弱电网场景下的电压频率支撑能力和直流母线稳定性。该技术对阳光电源风光氢储一体化解决方案具有创新启发:通过储能系统的...

氢能与燃料电池 ★ 5.0

考虑电解槽运行特性的风电制氢电解槽阵列优化控制

Optimal Control of Electrolyzer Arrays for Wind Power to Hydrogen Considering Electrolyzer Operating Characteristics

许子怡 · 孙立政 · 肖举栋 · 王丰 等5人 · 高电压技术 · 2025年5月 · Vol.51

为提升大规模风电制氢系统中电解槽阵列的制氢效率、产氢量及运行寿命,提出一种考虑电解槽运行特性的优化控制方法。基于电解槽的效率、产氢量、启停及寿命衰减模型,量化系统优化目标与评估指标;结合历史运行数据,根据风电功率动态分配电解槽阵列的运行状态与功率,确定各状态下的电解槽编号并实施状态切换。多场景仿真结果表明,该方法显著提升了制氢效率、产氢量、设备寿命及经济收益,验证了其有效性与可行性。

解读: 该电解槽阵列优化控制技术对阳光电源新能源制氢业务具有重要应用价值。研究中的功率动态分配策略可直接应用于阳光电源风光制氢系统的PCS控制器,结合SG系列光伏逆变器的MPPT算法,实现波动性可再生能源与电解槽阵列的最优匹配。其寿命衰减模型与启停优化策略可借鉴至ST系列储能变流器的电池管理系统,通过历史数...

风电变流技术 储能系统 模型预测控制MPC ★ 5.0

一种基于动态模型的碱性电解槽分钟级优化运行策略

A Dynamic Model-Based Minute-Level Optimal Operation Strategy for Alkaline Electrolyzers in Wind-Hydrogen Systems

Aobo Guan · Suyang Zhou · Wei Gu · Zhi Wu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

为保障风电-氢能系统外送功率稳定,需应对碱性电解槽(AWE)调度周期长与风电短期波动不匹配的挑战。本文提出一种分钟级AWE优化运行策略,综合考虑其稳态电化学特性及温度、氢氧比的三阶动态模型,构建了以每分钟调节碱液流量、冷却流量和压力等细粒度变量实现电解功率快速跟踪风电波动的优化框架。通过改进模型预测控制(MPC)方法,结合模型简化与优化-仿真迭代流程,在保证计算效率的同时确保运行可行性。算例表明,该策略使AWE负荷范围扩展13.8%,弃风率降低15.06%,并兼顾系统效率、稳定性与安全性。

解读: 该研究的分钟级AWE优化运行策略对阳光电源储能产品线具有重要参考价值。其动态模型与MPC控制方法可直接应用于ST系列储能变流器的功率调节算法优化,特别是在风电配套储能场景中。通过引入类似的多变量优化框架,可提升PowerTitan系统在大规模风电消纳中的调节性能,扩大储能系统的实际负荷范围。该技术还...