基于指数型下垂控制的氢电混合储能微网协调控制策略研究

摘要

随着多能源混合储能技术的快速发展,氢电混合储能系统将成为解决可再生能源并网发电间歇性、波动性问题的重要途径。运用热力学原理推导了质子交换膜(proton exchange membrane,PEM)电解制氢的输出电压,建立了符合制氢电压输出特性的电化学模型;然后,分析了氢电混合储能微网的典型架构,提出了考虑蓄电池荷电状态(state of charge,SOC)的指数型下垂控制策略,在维持微网母线电压稳定的同时,解决了蓄电池并联充放电的SOC均衡问题;最后,结合光伏和电解制氢单元的适应性控制方法,根据蓄电池充放电状态将微网划分为4种工作模式,并进行了仿真分析。结果表明考虑蓄电池SOC的指数型下垂控制策略能够控制微网实现工作模式之间平滑过渡,当光伏发电供能产生变化时,可进行适应性功率分配,有效提升了系统经济性与能源利用效率。