一种新型混合并联电解制氢电源研究

摘要

针对电解制氢领域中的混合并联型整流器存在直流偏置电流的问题，提出一种新型混合整流器拓扑及其控制策略，主功率整流器为晶闸管整流器，辅助变换器由PWM整流器和双有源桥(DAB)DC-DC变换器级联构成。分析了新型混合整流器各部分的数学模型，采用基于同步旋转坐标系的谐波检测算法提取谐波电流，并结合PI+重复控制的电流控制方法完成交流侧谐波电流的吸收和直流侧纹波电流的补偿。研究结果表明：所提新型拓扑结构下网侧电流谐波失真率(THD)从26.49%降低到5.29%,输出电流纹波系数从6.65%降低到1.79%,同时PWM整流器开关管承受电流峰值降低28.4%,DC-DC变换器开关管承受电流峰值降低33.3%。新型拓扑结构在提高电解制氢电源电能质量的同时，可有效降低变换器的电流应力。

关键词

电解制氢 / 混合整流器 / 双有源桥DC-DC变换器 / 电流应力

基金资助

国家自然科学基金项目“大规模分布式可再生能源发电并网规划与协同控制研究”(U21A20146)