風(fēng)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(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和環(huán)境保護(hù)的重要組成部分，也是優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)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(zhì)量問題。為解決大規(guī)模棄風(fēng)、棄光的技術(shù)難題，本文建立了以風(fēng)能和太陽能為主要能源的風(fēng)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(diǎn)，對能量管理

2、系統(tǒng)非線性、強(qiáng)耦合、變化復(fù)雜的特點(diǎn)，參考國內(nèi)外相關(guān)項(xiàng)目的研究經(jīng)驗(yàn)，研究采用基于微網(wǎng)控制的風(fēng)光耦合制氫技術(shù)，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(fù)荷需求，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與風(fēng)光耦合制氫系統(tǒng)的功率平衡。
　　本文首先分析風(fēng)光耦合制氫系統(tǒng)面臨的技術(shù)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(xué)模型，并且對子系統(tǒng)模型特性進(jìn)行仿真分析;以系統(tǒng)集成模型為基礎(chǔ)，提出一種基于ANFIS控制策略，對所建系統(tǒng)在并網(wǎng)運(yùn)行模式下進(jìn)行系統(tǒng)特性分析和控制策略

3、的仿真實(shí)驗(yàn)研究，用以檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)模型及控制策略的可靠性，解決在并網(wǎng)運(yùn)行模式下系統(tǒng)能量調(diào)度管理問題。最后利用兩組不同的控制策略對系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究，研究結(jié)果表明，所建立風(fēng)光耦合制氫系統(tǒng)模型可以較好地反應(yīng)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(fēng)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(fēng)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(shí)際開發(fā)的應(yīng)用提供一定的