基于电流型虚拟同步机控制的电解制氢负荷主动调频策略

摘要

氢能作为一种零碳绿色的二次能源，具有能量密度大、转化效率高等优点。结合可再生能源电解制氢，能够实现氢气从制取到利用全过程的零碳排放，但由于制氢系统中各单元均通过电力电子变换器接入交流电网，系统惯量不足导致频率稳定性较差，亟需有效的频率调节措施，以期改善系统频率稳定性。该文基于全控型整流器作为电解堆栈的供电拓扑的方案，提出电流源型虚拟同步机控制策略，根据系统频率改变电解制氢负荷的制氢功率，实现暂态过程的惯量阻尼支撑及稳态时的一次频率调节，可在一定程度上提升系统的频率稳定性。实验结果表明，在切除交流母线负荷后，电解堆栈产生的氢气流量由109.8 mL/min提升至123.6 mL/min，证明了所提方法的正确性和有效性。

关键词

电解制氢 / 虚拟同步机 / 惯量阻尼 / 频率调节