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无储能微网中供给电解槽的风力发电机的稳定性与最优性:一种控制策略

系统与控制 2025-01-16 v1 系统与控制

摘要

风力发电供给微网中的电解槽是实现绿色氢能源制造的关键技术路径,正受到日益增长的关注。学术界和工业界普遍认识到,岛屿型交流微网通常依赖电池储能系统(BESS)提供电网形成功能。然而,BESS 的高成本显著提高了氢能的平准化成本(LCOH),削弱了经济可行性。为此,本文聚焦于无储能微网中风力发电机供给电解槽,识别到了挑战常规认知的独特特征:活性功率与微网电压耦合,而频率则完全独立于活性功率平衡。基于此独特特征,本文开发了一种新的控制策略,既维持功率平衡,又稳定电压和频率,同时最大化氢气生产。通过 Matlab/Simulink 进行案例研究验证了该控制策略的有效性,尤其是其在各种条件下维持稳定性并最大化氢气生产的能力。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.08853,
  title  = {Achieving Stability and Optimality: Control Strategy for a Wind Turbine Supplying an Electrolyzer in the Islanded Storage-less Microgrid},
  author = {Bosen Yang and Kang Ma and Jin Lin and Mingjun Zhang and QiweiDuan and Zhendong Ji and Zhi Liu and Yonghua Song},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.08853},
  year   = {2025}
}