可再生能源制氢系统制氢电源研究

摘要

利用风电、光伏发电等可再生能源电力的制氢系统是未来制备氢能的发展方向,而制氢电源是制氢系统的核心部件。传统的基于晶闸管整流电路的制氢电源(下文简称为“晶闸管制氢电源”)存在功率因数低、谐波大,延迟长等缺点。针对这一问题,本文采用PWM整流器作为制氢电源(下文简称为“PWM制氢电源”),把逆变电路中的SPWM调制和数字控制技术应用于整流电路,使其功率因数接近1。同时,由于PWM制氢电源采用全控型器件,响应速度较快,能够提供无功补偿,所以具有一定的低电压穿越能力。此外,由于晶闸管制氢电源使用半控型器件,导致该制氢电源的工作效率比采用全控型器件的PWM制氢电源低,而且实际投入使用时还需配备无功补偿设备以提高功率因数,增加了系统损耗,所以其效率比PWM制氢电源低。最后通过Matlab/Simulink仿真验证了PWM制氢电源相较于传统晶闸管制氢电源的优点。