直流分布式電源的并網建模與仿真

劉美峰 楊旭

摘 要：為了研究直流分布式電源并網時的動態性能，文章建立了由太陽能電池和燃料電池混合組成的直流分布式發電系統數學模型，該模型包含太陽能電池（PV）、最大功率跟蹤器（MPPT）、燃料電池（FC）、電壓控制系統、蓄電池、DC/DC變換器以及DC/AC逆變器等部分，并根據混合系統的數學模型在MATLAB軟件中進行仿真，分析混合系統的動態穩定性。仿真結果表明，該系統能夠有效地與大電網并網，具有良好的穩態特性，能夠滿足實際需求。

關鍵詞：直流分布式電源;太陽能電池;燃料電池;混合發電系統

中圖分類號：TM712 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2020）09-0001-03

近年來，環境污染和能源危機問題越來越嚴重，尋求新的環保、清潔能源成為世界各國的共識[1]。太陽能和燃料電池以其安全、經濟和清潔等特點引起了人們的極大興趣。但太陽能電池的運行受環境和氣象條件的影響較大，而燃料電池不受這些因素的影響，且這兩種電池都屬于直流分布式電源。可以考慮將燃料電池作為太陽能電池的補充系統，用來提高整個系統的輸出電壓的質量。所以，將這兩種電源相結合構建混合發電系統是新能源研究的熱點方向之一[2]。目前，對混合發電系統并網建模和控制等方面的研究相對較少。

文章以太陽能電池和燃料電池混合構成的直流分布式發電系統為研究對象，提出了一個包含太陽能電池、最大功率跟蹤器、燃料電池、電壓控制系統、蓄電池、DC/DC轉換器以及DC/AC逆變器的直流分布式電源并網模型。……