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基于自适应功率跟踪控制的质子交换膜燃料电池调频策略研究
1
作者
马成
李笑竹
+2 位作者
王子祥
蒋力波
郑天文
《电力系统保护与控制》
北大核心
2025年第20期58-68,共11页
针对质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)采用最大功率点跟踪控制或恒功率控制并网时无法有效支撑电网的问题,提出一种基于自适应功率跟踪控制的PEMFC调频控制策略。首先考虑频率与功率之间的关系,并计及PEMF...
针对质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)采用最大功率点跟踪控制或恒功率控制并网时无法有效支撑电网的问题,提出一种基于自适应功率跟踪控制的PEMFC调频控制策略。首先考虑频率与功率之间的关系,并计及PEMFC的自身特性,提出一种下垂系数自调节的有功-频率下垂控制方法。其次基于扰动观测法的基本原理提出一种自适应功率跟踪控制算法,使得PEMFC具有动态调节输出功率从而支撑系统频率的能力。最后考虑PEMFC的最大功率点特性,对其运行点进行限制,避免其运行在浓差极化区从而造成大量能量浪费以及缩短PEMFC使用寿命。在MATLAB/Simulink仿真平台搭建模型,验证了所提控制策略的有效性,结果表明所提控制策略相比于固定下垂系数控制,其频率波峰值和波谷值分别减少0.02 Hz和0.03 Hz。
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关键词
质子交换膜燃料电池
最大功率点特性
参数自调节
下垂控制
自适应功率跟踪
一次调频
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职称材料
题名
基于自适应功率跟踪控制的质子交换膜燃料电池调频策略研究
1
作者
马成
李笑竹
王子祥
蒋力波
郑天文
机构
新疆大学可再生能源发电与并网控制教育部工程研究中心
清华四川能源互联网研究院
安徽佑赛科技有限公司
出处
《电力系统保护与控制》
北大核心
2025年第20期58-68,共11页
基金
国家自然科学基金青年项目资助(52307108)
北京市自然科学基金-海淀原始创新联合基金项目资助(L242008)。
文摘
针对质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)采用最大功率点跟踪控制或恒功率控制并网时无法有效支撑电网的问题,提出一种基于自适应功率跟踪控制的PEMFC调频控制策略。首先考虑频率与功率之间的关系,并计及PEMFC的自身特性,提出一种下垂系数自调节的有功-频率下垂控制方法。其次基于扰动观测法的基本原理提出一种自适应功率跟踪控制算法,使得PEMFC具有动态调节输出功率从而支撑系统频率的能力。最后考虑PEMFC的最大功率点特性,对其运行点进行限制,避免其运行在浓差极化区从而造成大量能量浪费以及缩短PEMFC使用寿命。在MATLAB/Simulink仿真平台搭建模型,验证了所提控制策略的有效性,结果表明所提控制策略相比于固定下垂系数控制,其频率波峰值和波谷值分别减少0.02 Hz和0.03 Hz。
关键词
质子交换膜燃料电池
最大功率点特性
参数自调节
下垂控制
自适应功率跟踪
一次调频
Keywords
PEMFC
maximum power point characteristic
parameter self-adjustment
droop control
adaptive power tracking
primary frequency regulation
分类号
TM911.4 [电气工程—电力电子与电力传动]
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1
基于自适应功率跟踪控制的质子交换膜燃料电池调频策略研究
马成
李笑竹
王子祥
蒋力波
郑天文
《电力系统保护与控制》
北大核心
2025
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