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基于构网型储能双虚拟电机控制的风电制氢系统
1
作者
贺彬
任永峰
+3 位作者
孟庆天
云平平
刘会强
米玥
《高电压技术》
北大核心
2025年第4期1867-1876,I0022-I0024,共13页
风电制氢作为一种全周期零碳排放的制氢方式,是实现碳中和目标、促进能源结构绿色转型的重要途径。针对风电制氢系统接入弱电网下主动支撑能力弱的问题,提出基于构网型储能虚拟同步机和虚拟直流电机的双虚拟电机控制策略,有效增强风电...
风电制氢作为一种全周期零碳排放的制氢方式,是实现碳中和目标、促进能源结构绿色转型的重要途径。针对风电制氢系统接入弱电网下主动支撑能力弱的问题,提出基于构网型储能虚拟同步机和虚拟直流电机的双虚拟电机控制策略,有效增强风电制氢系统电压、频率主动支撑能力,也为制氢系统直流母线提供可靠的惯量、阻尼支撑。基于小信号方法分析了两种控制策略中转动惯量和阻尼系数对系统稳定性及动态响应的影响情况。最后通过SIMULINK搭建的风-氢-储仿真模型进行验证,结果显示所提策略可为风电制氢系统接入弱电网提供可靠的电压、频率支撑,也能较好地改善制氢系统直流母线电压波动情况。
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关键词
风电制氢系统
构网型VSG
虚拟直流电机
弱电网
主动支撑
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职称材料
考虑电解槽运行特性的风电制氢电解槽阵列优化控制
2
作者
许子怡
孙立政
+2 位作者
肖举栋
王丰
卓放
《高电压技术》
北大核心
2025年第5期2175-2185,I0006-I0009,共15页
随着能源低碳、清洁转型的推进,大规模风电制氢系统需要多台电解槽构成电解槽阵列,通过对电解槽阵列进行功率分配及状态切换以适应风电出力的波动性。为进一步提高电解槽阵列制氢效率、产氢量及整体运行寿命,提出了考虑电解槽运行特性...
随着能源低碳、清洁转型的推进,大规模风电制氢系统需要多台电解槽构成电解槽阵列,通过对电解槽阵列进行功率分配及状态切换以适应风电出力的波动性。为进一步提高电解槽阵列制氢效率、产氢量及整体运行寿命,提出了考虑电解槽运行特性的风电制氢系统电解槽阵列优化控制方法。基于电解槽运行特性建立其制氢效率、产氢量、启停模型以及寿命衰减模型,量化了系统优化目标及相关评估指标;提出了一种基于电解槽历史运行数据的电解槽阵列优化控制方法,考虑电解槽在各运行状态下的运行时长,根据风电功率分别确定在过载、变载、低载、备用、热启动、停机、冷启动状态下运行的电解槽编号,并对电解槽阵列进行功率分配及状态切换;通过多场景设置对不同方案的优化结果进行量化分析与对比,结果表明所提出的优化策略综合提高了电解槽阵列的制氢效率、产氢量、运行寿命及制氢收益,验证了所提方法的有效性及经济性。
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关键词
风电制氢系统
电解槽
运行特性
历史运行数据
优化控制
功率分配
状态切换
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职称材料
风电制氢-燃料电池微网实验系统的设计
被引量:
5
3
作者
张建良
吴越
齐冬莲
《实验室研究与探索》
CAS
北大核心
2017年第1期54-58,共5页
针对间歇性、波动性风能的高效综合利用,开发了一种全新的风电制氢耦合燃料电池微网实验系统。基于PLC设计了电解制氢系统的整流器控制、温度控制、压力控制和液位控制等控制器的协调和优化;通过PLC采集储氢瓶的压力和温度信息,实现压...
针对间歇性、波动性风能的高效综合利用,开发了一种全新的风电制氢耦合燃料电池微网实验系统。基于PLC设计了电解制氢系统的整流器控制、温度控制、压力控制和液位控制等控制器的协调和优化;通过PLC采集储氢瓶的压力和温度信息,实现压缩储氢系统充气和供气两种过程的控制;通过对DC/AC逆变器目标功率的控制,实现燃料电池系统输出功率的调节。设计了微网实验系统的协调运行控制技术,实现了风电制储氢系统和燃料电池发电系统的独立运行,以及微网全系统运行3种运行模式。应用实践表明,该微网实验平台不仅保证各个子系统的安全稳定运行,而且根据具体运行条件实现运行模式之间的协调及切换,达到对弃风风电综合利用的目的。
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关键词
风电制氢系统
燃料电池发电
系统
微网
协同控制
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职称材料
基于KingView的风-氢-燃料电池微网监控系统设计
被引量:
5
4
作者
张建良
齐冬莲
+2 位作者
吴越
韩涛
陆玲霞
《实验室研究与探索》
CAS
北大核心
2017年第6期32-36,共5页
为了实现对风力发电、电解制氢、压缩储氢及燃料电池系统所组成微网的协调运行控制,设计了一种基于KingView的微网监控系统,介绍了该系统的软硬件构成,并叙述了开发技术路线及具体开发流程。通过该微网监控系统的开发和应用,不但实现了...
为了实现对风力发电、电解制氢、压缩储氢及燃料电池系统所组成微网的协调运行控制,设计了一种基于KingView的微网监控系统,介绍了该系统的软硬件构成,并叙述了开发技术路线及具体开发流程。通过该微网监控系统的开发和应用,不但实现了微网系统在风电制储氢运行模式、燃料电池发电运行模式以及微网全系统运行3种模式的稳定运行及平滑切换,保证了微网系统的安全稳定运行,而且有助于电气工程类专业学生在分布式能源发电和微网前沿技术领域开展探索性实验,同时为教学科研人员在微电网和智能电网领域开展教学改革和科学研究提供了有力的实验支撑条件。
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关键词
风电制氢系统
燃料电池发电
系统
监控
系统
KINGVIEW
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职称材料
题名
基于构网型储能双虚拟电机控制的风电制氢系统
1
作者
贺彬
任永峰
孟庆天
云平平
刘会强
米玥
机构
内蒙古工业大学能源与动力工程学院
内蒙古电力集团有限责任公司内蒙古电力科学研究院
内蒙古国天新能源科技有限公司
出处
《高电压技术》
北大核心
2025年第4期1867-1876,I0022-I0024,共13页
基金
国家自然科学基金(52367022
51967016)
+1 种基金
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)。
文摘
风电制氢作为一种全周期零碳排放的制氢方式,是实现碳中和目标、促进能源结构绿色转型的重要途径。针对风电制氢系统接入弱电网下主动支撑能力弱的问题,提出基于构网型储能虚拟同步机和虚拟直流电机的双虚拟电机控制策略,有效增强风电制氢系统电压、频率主动支撑能力,也为制氢系统直流母线提供可靠的惯量、阻尼支撑。基于小信号方法分析了两种控制策略中转动惯量和阻尼系数对系统稳定性及动态响应的影响情况。最后通过SIMULINK搭建的风-氢-储仿真模型进行验证,结果显示所提策略可为风电制氢系统接入弱电网提供可靠的电压、频率支撑,也能较好地改善制氢系统直流母线电压波动情况。
关键词
风电制氢系统
构网型VSG
虚拟直流电机
弱电网
主动支撑
Keywords
hydrogen production system by wind power
grid-forming VSG
virtual DC machine
weak grids
active support
分类号
TM614 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
考虑电解槽运行特性的风电制氢电解槽阵列优化控制
2
作者
许子怡
孙立政
肖举栋
王丰
卓放
机构
西安交通大学电气工程学院
西安交通大学未来技术学院
西安交通大学国家储能技术产教融合创新平台(中心)
出处
《高电压技术》
北大核心
2025年第5期2175-2185,I0006-I0009,共15页
基金
国家重点研发计划(2022YFB2403200)。
文摘
随着能源低碳、清洁转型的推进,大规模风电制氢系统需要多台电解槽构成电解槽阵列,通过对电解槽阵列进行功率分配及状态切换以适应风电出力的波动性。为进一步提高电解槽阵列制氢效率、产氢量及整体运行寿命,提出了考虑电解槽运行特性的风电制氢系统电解槽阵列优化控制方法。基于电解槽运行特性建立其制氢效率、产氢量、启停模型以及寿命衰减模型,量化了系统优化目标及相关评估指标;提出了一种基于电解槽历史运行数据的电解槽阵列优化控制方法,考虑电解槽在各运行状态下的运行时长,根据风电功率分别确定在过载、变载、低载、备用、热启动、停机、冷启动状态下运行的电解槽编号,并对电解槽阵列进行功率分配及状态切换;通过多场景设置对不同方案的优化结果进行量化分析与对比,结果表明所提出的优化策略综合提高了电解槽阵列的制氢效率、产氢量、运行寿命及制氢收益,验证了所提方法的有效性及经济性。
关键词
风电制氢系统
电解槽
运行特性
历史运行数据
优化控制
功率分配
状态切换
Keywords
wind power hydrogen production system
electrolyzer
operational characteristics
historical operation data
optimization control
power distribution
state switching
分类号
TM614 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
风电制氢-燃料电池微网实验系统的设计
被引量:
5
3
作者
张建良
吴越
齐冬莲
机构
浙江大学电气工程学院
出处
《实验室研究与探索》
CAS
北大核心
2017年第1期54-58,共5页
基金
国家自然科学基金项目(61371095)
国家高技术研究发展计划(863)项目(2014AA052501
+6 种基金
2015AA0501374)
浙江省自然科学基金项目(LY15E070001)
浙江省教育厅科研项目(Y201533326)
浙江大学实验技术研究重点项目(SZD201501)
浙江大学本科实验教学自制仪器设备项目(2016046)
浙江大学电气工程学院探究性实验项目
国网公司科技项目资助
文摘
针对间歇性、波动性风能的高效综合利用,开发了一种全新的风电制氢耦合燃料电池微网实验系统。基于PLC设计了电解制氢系统的整流器控制、温度控制、压力控制和液位控制等控制器的协调和优化;通过PLC采集储氢瓶的压力和温度信息,实现压缩储氢系统充气和供气两种过程的控制;通过对DC/AC逆变器目标功率的控制,实现燃料电池系统输出功率的调节。设计了微网实验系统的协调运行控制技术,实现了风电制储氢系统和燃料电池发电系统的独立运行,以及微网全系统运行3种运行模式。应用实践表明,该微网实验平台不仅保证各个子系统的安全稳定运行,而且根据具体运行条件实现运行模式之间的协调及切换,达到对弃风风电综合利用的目的。
关键词
风电制氢系统
燃料电池发电
系统
微网
协同控制
Keywords
wind power hydrogen production system
fuel cell power system
microgrid
cooperative control
分类号
TM727 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
基于KingView的风-氢-燃料电池微网监控系统设计
被引量:
5
4
作者
张建良
齐冬莲
吴越
韩涛
陆玲霞
机构
浙江大学电气工程学院
出处
《实验室研究与探索》
CAS
北大核心
2017年第6期32-36,共5页
基金
国家高技术研究发展计划(863)项目(2015AA0501374)
浙江省自然科学基金项目(LY15E070001)
+2 种基金
浙江省教育厅科研项目(Y201533326)
浙江大学实验技术研究重点项目(SZD201501)
浙江大学本科实验教学自制仪器设备项目(2016046)
文摘
为了实现对风力发电、电解制氢、压缩储氢及燃料电池系统所组成微网的协调运行控制,设计了一种基于KingView的微网监控系统,介绍了该系统的软硬件构成,并叙述了开发技术路线及具体开发流程。通过该微网监控系统的开发和应用,不但实现了微网系统在风电制储氢运行模式、燃料电池发电运行模式以及微网全系统运行3种模式的稳定运行及平滑切换,保证了微网系统的安全稳定运行,而且有助于电气工程类专业学生在分布式能源发电和微网前沿技术领域开展探索性实验,同时为教学科研人员在微电网和智能电网领域开展教学改革和科学研究提供了有力的实验支撑条件。
关键词
风电制氢系统
燃料电池发电
系统
监控
系统
KINGVIEW
Keywords
wind power hydrogen production system
fuel cell power system
monitoring system
KingView
分类号
TM727 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于构网型储能双虚拟电机控制的风电制氢系统
贺彬
任永峰
孟庆天
云平平
刘会强
米玥
《高电压技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
考虑电解槽运行特性的风电制氢电解槽阵列优化控制
许子怡
孙立政
肖举栋
王丰
卓放
《高电压技术》
北大核心
2025
0
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下载PDF
职称材料
3
风电制氢-燃料电池微网实验系统的设计
张建良
吴越
齐冬莲
《实验室研究与探索》
CAS
北大核心
2017
5
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职称材料
4
基于KingView的风-氢-燃料电池微网监控系统设计
张建良
齐冬莲
吴越
韩涛
陆玲霞
《实验室研究与探索》
CAS
北大核心
2017
5
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职称材料
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