风电/制氢/燃料电池集成系统建模与并网控制研究

发布时间：2021-03-15 13:35

　　基于国家“十三五”重要会议中提出的大力发展纯绿色能源的战略背景下,使清洁的风电高效平滑注入电网已成为国内外广大学者研究的热点。但风力发电的随机性,降低了风能利用率且严重影响了并网的电能品质,采用风能源与清洁的氢能混合发电是有效解决上诉问题的手段之一。超级电容器具有功率密度高、充放电速度快等优点,用其来平抑混合系统中电解槽与燃料电池延迟响应所引起的波动已成为广大学者的理想选择。因此,本文所研究的风电/制氢/燃料电池集成系统,具有深厚的理论研究意义及工程推广实践价值。首先,本文建立了永磁直驱风力发电机、电解槽、压缩机、储氢罐、燃料电池、超级电容器的数学模型,并构建了一种永磁直驱风力发电机、电解槽、燃料电池、超级电容器耦合于直流母线的结构。其次,推导了集成系统中各个单元的控制方程,且针对风电/制氢/燃料电池集成系统各个模块的特点,提出了一种协调控制策略。该控制策略实现了能量合理分配于混合系统的出力单元（风力机）,能量型单元（电解槽和燃料电池）以及功率型单元（超级电容器）之间,确保了储氢罐压强及超级电容器荷电状态运行于安全范围之内,提高了风能利用率,稳定了直流母线电压,平滑了上网功率。最后,基... 

【文章来源】：东北电力大学吉林省

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

全球风电装机容量情况

我国风电装机容量情况

ISS 结构

【参考文献】：
期刊论文
[1]风电–氢储能与煤化工多能耦合系统及其氢储能子系统的EMR建模[J]. 袁铁江,胡克林,关宇航,董小顺,孙谊媊,梅生伟.  高电压技术. 2015(07)
[2]基于复合储能的微电网运行方式切换控制策略[J]. 赵兴勇,杨涛,王灵梅.  高电压技术. 2015(07)
[3]一种适用于微电网混合储能系统的功率分配策略[J]. 蒋玮,周赣,王晓东,杨永标.  电力自动化设备. 2015(04)
[4]风氢耦合发电技术研究综述[J]. 蔡国伟,孔令国,薛宇,孙佰仲.  电力系统自动化. 2014(21)
[5]风光储联合系统输出功率滚动优化与实时控制[J]. 戚永志,刘玉田.  电工技术学报. 2014(08)
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[8]并网型风电耦合制氢系统经济性分析[J]. 方世杰,邵志芳,张存满.  能源技术经济. 2012(03)
[9]基于储能的可再生能源微网运行控制技术[J]. 唐西胜,邓卫,李宁宁,齐智平.  电力自动化设备. 2012(03)
[10]大规模风光互补发电系统建模与运行特性研究[J]. 蔡国伟,孔令国,杨德友,潘超,孙正龙.  电网技术. 2012(01)

硕士论文
[1]超级电容器储能装置仿真建模及其应用研究[D]. 何春光.湖南大学 2013



本文编号：3084268