基于虚拟磁链的质子交换膜燃料电池并网控制系统研究.pdf

第41卷 第2期 电力 系统保护与控制 Vol1．41No．2 2013年1月16日 PowerSystem ProtectionandControl Jan．16．2013 基于虚拟磁链的质子交换膜燃料电池并网控制系统研究 李 奇 ，陈维荣 ，刘述奎 ，黄 进 ，田维民 (1．西南交通大学电气工程学院，四川 成都 610031； 2．成都电业局，四川 成都 610021) 摘要：根据质子交换膜燃料电池 (PEMFC)发电系统运行特性，建立PEMFC并网控制系统模型，设计基于 d轴虚拟电网磁链 定向的矢量控制策略 (VFOC)和改进的虚拟电网磁链观测器。并通过采用 IEEEStdl547—2003标准，对并网电压、电流的总 谐波畸变率 (THD)进行仿真测试。结果表明，该PEMFC并网控制系统能够实现单位功率因数运行。而且通过FFT分析证明 该并网系统也能够较好地降低电压和电流总谐波含量，验证了所设计并网系统的正确性和有效性。 关键词：质子交换膜燃料电池；并网系统；虚拟磁链；磁链观测器；总谐波畸变率 Studyonprotonexchangemembranefuelcellgrid-·connectedcontrolsystem basedonvirtualflux-l·inkage LIQi，CHENWei．rong，LIUShu．kui，HUANGJin，TIANWei．min (1．SchoolofElectricalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031，China； 2．ChengduElectricPowerBureau，Chengdu610021，China) Abstract：Accordingtotheoperatingcharacteristicsofaprotonexchangemembranefuelcell(PEMFC)generationsystem，a PEMFCgrid-connectedcontrolsystemmodelisdevelopednadavirtualline—flux—linkageorientedvectorcontrolstrategy(VFOC) basedd·axisandamodifiedvirtualflux—linkageobserverraedesigned．Thetotalharmonicdistortion(THD)ofgrid·connected voltagesnadcurrentsaremeasuredbymeansofthecriterionofIEEE StdI547—2003．Thesimulationresultsdemonstratethatthis PEMFC grid-connectedcontrolsystem canachieveunitpowerfactoroperation．Furthermore，theFFTanalysisresultstestifythatthis grid—connectedsystem Cna alsodecreasethetotalharmoniccontentofvoltagesandcurrentsbetter，na dhtenthecorrectnessnad validiyt ofthisproposedgrid—connectedcontrolsystem isverified． ThisworkissupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No． Keywords：protonexchangemembrna efuelcell；grid-connectedsystem；virtualflux—linkage；flux -linkageobserver；totalharmonic distortion 中图分类号：TM712 文献标识码：A 文章编号： 1674—3415(2013)02—0091-06