基于双二阶广义积分锁相环的燃料电池并网系统研究.pdf

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1、第42卷第5期电力系统保护与控制Vl01．42NO．52014年3月1口PowerSystemProtectionandControlMar．1．2014基于双二阶广义积分锁相环的燃料电池并网系统研究刘述奎，韩莹，李奇，陈维荣，刘志祥(1．成者电业局，四川成都610021；2．西南交通大学电气工程学院，四川成都610031)摘要：针对燃料电池发电系统运行特性，建立了燃料电池并网控制系统模型，并设计了并网逆变器的有功／无功控制策略和基于双二阶广义积分器的锁相环(DSOGI—PLL)方案。通过在电网三相电压理想X

2、-)L和三相电压不平衡条件下的仿真测试，证明了所建立的并网控制系统能够实现单位功率因数运行。而且所设计的DSOGI-PLL~够在单相和两相电压故障情况下快速、准确地跟踪电网电压的频率和相位，具有较好的频率自适应及对输入信号的滤波功能。验证了所设计并网系统的正确性和有效性。关键词：燃料电池发电；并网系统；改进型二阶广义积分正交发生器；锁相环；三相电压不平衡Fuelcellgrid—connectedsystembasedondualsecondordergeneralizedintegratorphaseloc

3、kedloopLIUShu．kui，HANYing，LIQi，CHENWei．rong，LIUZhi．xiang(1．ChengduElectricPowerBureau，Chengdu610021，China；2．SchoolofElectricalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031，China)Abstract：Accordingtotheoperatingcharacteristicsofafuelcellpowergenerati

4、onsystem，afuelcellgrid-connectedcontrolsystemmodelisdeveloped．Anactiveandreactivepowercontrolstrategyforgrid—conectedinverterandaphaselockedloopbasedondualsecondordergeneralizedintegrator(DSOGI—PLL)arealsodesigned．Underboththenormalandthefaultythree-phasevo

5、ltageconditions，thesimulationresultsdemonstratethatthegrid—connectedcontrolsystemcarlachieveunitpowerfactoroperation．Furthermore，theproposedDSOGI—PLLisabletodetectthegridvoltagefrequencyandphasequicklyandaccuratelyunderonephaseandtwophasevoltagefaultycondit

6、ions，andisprovidedwithadaptivefrequencyandfilteringfunction．Thecorrectnessandvalidityoftheproposedgrid—connectedsystemisalsoverified．ThisworkissupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51177138)．Keywords：fuelcellpowergeneration；grid—connectedsys

7、tem；improvedsecondordergeneralizedintegrator-quadraturesignalgenerator；phaselockedloop；three—phasevoltageunbalance中图分类号：TM712文献标识码：A文章编号：1674—3415(2014)05-0122—07性弓J。燃料电池作为分布式电源的一种，集高效、0引言环保、灵活、可靠于一身，被视为21世纪最有发展近年来，节能减排、绿色能源、低碳环保、可前途的高效清洁发电方式之一_4J。持续发展成为各国关

8、注焦点，分布式发电技术在节近年来，国内外大部分文献所研究的并网控制能环保、可持续发展上具有重大意义，是智能电网系统主要应用于简单直流源、风力和光伏发电并网研究的一个重要组成部分。分布式发电以其投资省、系统，针对燃料电池并网发电系统的建模与控制研发电方式灵活、与环境兼容等优势与大电网日益联究相对较少_6J。而且并网系统不仅要在理想电网电合运行，给现代电力系统运行和控制带来巨大的改压条件下正常工作，而且