風光耦合制氫系統(tǒng)建模與優(yōu)化控制研究.pdf

1、目前，環(huán)境污染和能源緊缺成為人類生存亟待解決的兩大難題。對清潔可再生能源的開發(fā)和利用的研究，越來越受到世界各國的廣泛重視。分布式發(fā)電是國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和環(huán)境保護的重要組成部分，也是優(yōu)化能源結構推動能源多元化發(fā)展的必由之路。
　　可再生能源發(fā)電功率波動造成電壓、頻率波動和電能質量問題。為解決大規(guī)模棄風、棄光的技術難題，本文建立了以風能和太陽能為主要能源的風光耦合制氫系統(tǒng)。利用可再生能源、燃料電池及電解制氫各自的優(yōu)點，對能量管理

2、系統(tǒng)非線性、強耦合、變化復雜的特點，參考國內外相關項目的研究經(jīng)驗，研究采用基于微網(wǎng)控制的風光耦合制氫技術，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性，同時滿足電網(wǎng)與制氫負荷需求，實現(xiàn)電網(wǎng)與風光耦合制氫系統(tǒng)的功率平衡。
　　本文首先分析風光耦合制氫系統(tǒng)面臨的技術問題，建立起符合該系統(tǒng)的各組成子系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學模型，并且對子系統(tǒng)模型特性進行仿真分析;以系統(tǒng)集成模型為基礎，提出一種基于ANFIS控制策略，對所建系統(tǒng)在并網(wǎng)運行模式下進行系統(tǒng)特性分析和控制策略

3、的仿真實驗研究，用以檢驗所設計系統(tǒng)模型及控制策略的可靠性，解決在并網(wǎng)運行模式下系統(tǒng)能量調度管理問題。最后利用兩組不同的控制策略對系統(tǒng)進行仿真研究，研究結果表明，所建立風光耦合制氫系統(tǒng)模型可以較好地反應系統(tǒng)的特性，基于ANFIS算法的優(yōu)化控制策略使系統(tǒng)能量流動效率最優(yōu)。
　　基于以上研究，本文所建立的以風能和太陽能為主要能源，以燃料電池、電解槽和蓄電池為儲能的風光耦合制氫系統(tǒng)及其對系統(tǒng)控制策略的研究，為系統(tǒng)的實際開發(fā)的應用提供一定的