固体氧化物燃料电池发电系统模型建立及逆变器仿真研究.pdf

第４４卷第２４期２０１６年１２月１６日电力系统保护与控制ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ、ｂ１．４４Ｎｏ．２４Ｄｅｃ．１６，２０１６ＤＯＩ：１０．７６６７／ＰＳＰＣ１５２１６０固体氧化物燃料电池发电系统模型建立及逆变器仿真研究魏立明，吕雪莹（吉林建筑大学电气与计算机学院，吉林长春１３０１１８）摘要：以固体氧化物燃料电池发电系统为研究对象，以释放变换器上电感能量，减少电容充电时间为目的，提出了在ＤＣ／ＤＣ变换器中增加一个反激式绕组。该反激式绕组的输出端、接地端分别与ＤＣ／ＤＣ变换器的输出端、输出接地端相连，构成输出回路，以释放输入电感启动时多余能量，保证输出直流母线电压的稳定性。逆变器输出电压控制采用模糊ＰＩＤ控制策略，可在固体氧化物燃料电池输出电压不稳定时，通过监测该系统的输出电压和给定电压差值，在线调整Ｊ、、Ｋ控制输出量。该控制策略与传统ＰＩＤ控制策略进行了比较，比较结果证明其性能优于传统ＰＩＤ控制策略。采用Ｍａｔｌａｂ软件搭建系统模型，固体氧化物燃料电池发电系统的仿真研究验证了以上的理论分析。关键词：燃料电池；隔离型全桥变换器；ＤＣ／ＡＣ逆变器；滤波器；Ｍａｔｌａｂ仿真ＳｏｌｉｄｏｘｉｄｅｆｕｅｌｃｅｌｌｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｍｏｄｅｌａｎｄｓｔｕｄｙｏｎｉｎｖｅｒｔｅｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎＷＥＩＬｉｍｉｎｇ，ＬＯＸｕｅｙｉｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＣｏｍｐｕｔｅｒ，ＪｉｌｉｎＪｉａｎｚｈｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３０１１８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｓｏｌｉｄｏｘｉｄｅｆｕｅｌｃｅｌｌｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．ａｎｄｔｏｒｅｌｅａｓｅｔｈｅｅｎｅｒｇｙｏｆｃｏｎｖｅａｅｒｉｎｄｕｃｔａｎｃｅａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｃｈａｒｇｉｎｇｔｉｍｅｏｆｃａｐａｃｉｔａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅ，ａｄｄｉｎｇａｆｌｙｂａｃｋｗｉｎｄｉｎｇｉｎＤＣ／ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．ＩｔｓｏｕｔｐｕｔｔｅｒｍｉｎａｌａｎｄｇｒｏｕｎｄｔｅｒｍｉｎａｌａｒｅｃｏｎｎｅｃｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅＤＣ／ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｏｕｔｐｕｔｔｅｒｍｉｎａｌａｎｄｔｈｅｏｕｔｐｕｔｇｒｏｕｎｄｔｅｒｍｉｎａｌｓｅｐａｒａｔｅｌｙ＇ｆｏｒｍｉｎｇｔｈｅｏｕｔｐｕｔｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｒｅｌｅａｓｉｎｇｅｘｃｅｓｓｅｎｅｒｇｙｗｈｅｎｔｈｅｉｎｐｕｔｉｎｄｕｃｔｏｒｓｔａｒｔｓ，ｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅｏｆｔｈｅＤＣ／ＤＣｂｕｓ．ＦｕｚｚｙＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｉｓｕｓｅｄｉｎｉｎｖｅｒｔｅｒｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅｃｏｎｔｒｏｌ，ｂｙｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｈｅｓｙｓｔｅｍｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅａｎｄｔｈｅｇｉｖｅｎｖｏｌｔａｇｅｂａｓｅｄｏｎ－ｌｉｎｅａｄｊｕｓｔ琊，肠，Ｋｉｃｏｎｔｒｏｌｏｕｔｐｕｔ，ｗｈｅｎｓｏｌｉｄｏｘｉｄｅｆｕｅｌｃｅｌｌｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅｉｓｉｎｓｔａｂｌｅ．ＣｏｍｐａｒａｔｉｖｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｉｔｓｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｓｓｕｐｅｒｉｏｒｔｏｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ．ＴｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｏｌｉｄｏｘｉｄｅｆｕｅｌｃｅｌｌｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｈａｓｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈｅａｂｏｖｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｂｙｕｓｉｎｇＭａｔｌａｂｓｏｆｔ－ｗａｒｅｔｏｂｕｉｌｄｔｈｅｍｏｄｅｌｓｙｓｔｅｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｕｅｌｃｅｌｌ；ｉｓｏｌａｔｅｄｂｏｏｓｔｆｕ１１ｂｒｉｄｇｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；ＤＣ／ＡＣｉｎｖｅｒｔｅｒ；ｆｉｌｔｅｒ；Ｍａｔｌａｂｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ０引言燃料电池发电系统是友好的、无污染的、高效率的发电技术之一，其零污染的优点使其拥有广泛的应用。其中ＳＯＦＣ的转换效率相比其他的燃料电池高，使用周期长，提高了人们对ＳＯＦＣ研究的关注度。文献［１】研究ＳＯＦＣ的模型、电化学特性，提出了平板状阳极支撑ＳＯＦＣ。文献［２］采用ＢＯＯＳＴ升压变换器，已经将ＳＯＦＣ的低压电升为４５０Ｖ直流电，但是其刚开始充电时，电压升压不稳定，振荡严重。文献［３］只针对ＤＣ／ＡＣ逆变部分进行设计，对ＤＣ／ＤＣ变换部分的设计较粗糙，不能准确地反映出ＳＯＦＣ的响应特征。针对以上提出的问题再结合ＳＯＦＣ发电系统本身的特点，本文提出了包括ＳＯＦＣ模块、改进型隔离升压变换器、单相全桥逆变器、ＬＣ滤波器的系统模型。逆变系统采用模糊ＰＩＤ控制技术，改善了输出电压的稳定性，减小了超调量。ＤＣ／ＤＣ变换器增加一个反击式绕组，负载由１０００Ｗ突变为５００Ｗ时系统也可以正常运行。由仿真结果分析了ＳＯＦＣ正常工作响应特性，验证了本文设计要求符合理论知识。１固体氧化物燃料电池模型１．１固体氧化物燃料电池建模燃料电池的制取是燃料和氧气的结合，由化学能直接生成电能，在装置的阳极输入燃料，阴极输入氧化物（氧化物常为空气或者氧气），阴极的氧气由于其自身的催化作用，使Ｏ２得到２个电子成为电力系统保护与控制Ｏ～，然后Ｏ通过电解质到达阳极与燃料发生化学反应，最终失去的电子又回到了阴极。此外，其生成的氧化产物不是构成燃料电池的一部分，燃料和氧化物可以不问断的供应产生电能，图１是单体固体氧化物的制取原理。氢燃料氧气空气图１单体燃料电池制取原理Ｆｉｇ．１Ｓｉｎｇｌｅｆｕｅｌｃｅｌｌｐｒｅｐａｒｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅ与燃料电池相比，传统的可充电式电池由电极的化学能变成电能，当电能枯竭时它需要一个从电力系统中再生化学能的过程。然而，燃料电池是从外界供给的燃料中获取化学能，燃料电池有很高转换效率，转换效率为５０％～６０％，电化学反应会产生热量，当燃料电池和热能与电能（热电联供）联合时会产生更高的转换效率，可高达８５％。公式（１）是燃料电池与热电联产联合产生的效率。￣Ｔｏｔａｌ－－Ｑ面＋Ｅ（１）’Ｈ，Ｌ爿Ｈ，式中：Ｑ为获得的热能；Ｅ为燃料电池产生的电能；ｍ为氢气流量；为氢气，ｆ￣ＤＮ热功率。℃ＳＯＦＣ工作温度由原来的８００～１０００下降到℃６００以下，大大减少设备损坏程度，提高ＳＯＦＣ的稳定性。燃烧物质来源于天然气、煤气、沼气，电解质为固体陶瓷。假定气体是理想的，工作在温度均匀恒温的条件下ｕＪ。等芸＝。√“ｐＨｏｏ式中：ｑｎ，ｑｏ：，ｑ。分别为Ｈ，Ｏ：，Ｈ：Ｏ的摩尔流量（ｋｍｏｌ／ｓ）；ＰＨ：，Ｐｏ，ＰＨｏ分别为Ｈ，０，Ｈ：０的压力；：，，ｏＨ，０，Ｈ：０Ｈ２，０：，Ｈ０的阀摩‘尔常数，（ｋｍｏＶｓａｒｍ）；：，Ｍｏ，。分别为Ｈ，Ｏ２，Ｈ２Ｏ的分子量，（ｋｇ／ｋｍｏｌｏ由理想气体状态方程可知氢气、氧气、水蒸气的偏微分方程为ｄｐｎ：ＲＴ（ｇｉｎ一—ｇｏｕｔｇｒ）ｄｐ。＝ＲＴ（ｇ。ｉｎＯＵ—ｇ：）（３）ｄｐ＝ＲＴ（ｇ恐。一ｇ一ｇｒ）式中：为燃料电池阳极体积；为燃料电池阴极体积；Ｒ为通用气体常数；ｒ为工作温度；ｑ，ｑ芑，ｑ。为Ｈ，０：，Ｈ０的输入摩尔流量；ｇ，ｇｏＯＵ，，ｇｍｏｕｔｏ为Ｈ，０：，Ｈ：０的输出摩尔流量；ｇ，，为Ｈ，０气体反应消耗的摩尔流量；ｇ。为生成的摩尔流量，单位（ｍｏｌ／ｓ）。根据燃料电池基本电化学的反应关系可知：氢气、氧气和水蒸气气体反应消耗的摩尔流量如式ｆ４１。吐＝等＝２Ｋｒ，ｒ＝Ｋ（４）ｇＨｒ０＝２Ｋｆｌ式中：为串联电池的数量；，为燃料电池电堆的电流；Ｆ为法拉第常数，９６４８７Ｃ．ｍｏｌ～。氢气、氧气、水蒸气的输出流量为ｇ＝ＰＨｇＫｏＰｏ（５）ｑＨ２０ｏｕｔ＝：ｏＰＨ２０将式（３）、式（４）代入式（２）中，进行拉普拉斯变换得到式（６）。ｐ＝ｉ＿／＋￣ＫＨ２，．（ｇ一２厶）＝１Ｋ（ｇ一，ｉ）（６）＝鬲ＫＨ２０・‘２式中：：，，。分别为气体相应的时问，，：＝；Ｋｒ为常数。魏立明，等固体氧化物燃料电池发电系统模型建立及逆变器仿真研究一３９－Ⅳ：０（＋石ＲＴ［１ｎ】）一ｒ／（７），２Ｏ式中：，为电堆电流；为电堆的欧姆极化损失电阻。１．２固体氧化物燃料电池仿真分析如图２所示，从零开始电压迅速上升，约１５Ｓ电压增加接近到２７４Ｖ，达到电压的峰值，１５～２００Ｓ电压开始迅速下降，２００Ｓ后电压随时间的增加而逐渐减小，此时电压下降的幅度己经很小，３７０Ｓ下降到２５３．２Ｖ达到稳定值。２７５２７０２６５２６０２５５２５０，＼＼＼０５０１００１５０２００２５０３００３５０４００４５０５００ｔ？ｓ图２固体氧化物燃料电池输出电压Ｆｉｇ．２Ｓｏｌｉｄｏｘｉｄｅｆｕｅｌｃｅｌｌｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅ当ｔ＝－１００Ｓ时，负荷电流从２００Ａ阶跃到４００Ａ，ＳＯＦＣ的电压瞬态响应，功率瞬态响应，氢气、氧气和水消耗量的变化曲线如图３所示。当电流发生变化时，氢气、氧气和水的消耗量接近２０Ｓ达到稳定值，而电压和功率２０Ｓ后变化的幅度已经很小了，２５０Ｓ时即可达到稳定值。＞０５０１００１５０２００２５０３００３５０４００４５０５００５５０ｔｆｓ（ａ）电压瞬态响应０５０１００１５０２００２５０３００３５０４００４５０５００５５０ｔ／ｓ（ｂ）功率瞬态响应３Ｏ２５ｇ２．０螽１Ｏ０．５２固体氧化物燃料电池发电系统模型固体氧化物燃料电池发电系统模型如图４所示，由固体氧化物燃料电池模块、隔离型全桥升压变换器、单相全桥逆变器、滤波器组成。燃料电池电堆输出低压直流电，前级逆变部分采用隔离型全桥升压变换电路，提高直流母线电压供给后级逆变器Ｊ，后级逆变器接收到稳定的高压直流电后经滤波器滤除高次谐波的干扰。图４固体氧化物燃料电池发电系统结构图Ｆｉｇ．４Ｓｏｌｉｄｏｘｉｄｅｆｕｅｌｃｅｌｌｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｄｉａｇｒａｍ２．１ＤＣ／ＤＣ变换器固体氧化物燃料电池的负荷功率变化时，电压波动范围在２８－４３Ｖ之间，隔离型升压全桥变换器目的就是将燃料电池电堆输出的低压电升为满足ＤＣ／ＡＣ逆变需要的直流母线电压［６－７］，常规单级逆变结构无法满足固体氧化物燃料电池的逆变要求，固体氧化物燃料电池需要两级逆变，由于固体氧化物燃料电池自身是一个热电联合系统，燃料电池电压不稳定，前级变换结构的设计必须接受大范围电压、电流，限流和响应速度快的功能。本文在隔离型升压变换器基本电路的基础上在输入电感上增加了一个反激式绕组，目的是将电感无法释放的能量通过其得到释放，传递给负载，延长设备的寿命时间，并且启动速度快，充电时问短，可实现快速升压的功能Ｌ８Ｊ。输出的直流电压偏差信号经ＰＩ环节再由ＰＷＭ进行调制，得到占空比控制功率开关工作，电压反馈采用传统的ＰＩ滞后补偿控枷伽枷∞ｏ电力系统保护与控制制【ｌＨＪ。图５为改进型全桥升压变换器。软启动方案为当占空比０＜Ｄ＜０．５，ＤＣ／ＤＣ变换器处于Ｂｕｃｋ工作模式。此时反激式绕组工作，在２ｏｎ阶段，Ｑ１，Ｑ４或者Ｑ２，Ｑ３导通，能量经过变压器Ｔ传递给负载，在４ｏｆｆ阶段，Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４同时关断，电感上未能得到释放的能量通过反激式绕组输出至输出端。占空比为０．５＜Ｄ＜ｌ，处于Ｂｏｏｓｔ工作模式，此时，反激式绕组不工作，在４ｏｎ阶段，Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４状态相同时，桥臂短路，电感充电，在２ｏｆｆ阶段，Ｑｌ＇Ｑ４或者Ｑ２，Ｑ３导通，电源、电感经变压器Ｔ为负载供电Ｌｌ引。图６（ａ）、（ｂ）分别为Ｂｕｃｋ模式时序图和Ｂｏｏｓｔ模式时序图。２．２ＤＣ／ＡＣ逆变器后级逆变器采用单相全桥逆变器是将前级变换器输出的高压电逆变为满足负载正常使用的交流电Ｌ１ＨＪ，本文研究中，在两级变换的电路之间额外增加一级滤波电路，能减少电源的负载需求容量，提高发电效率【Ｊ。考虑到固体氧化物燃料电池输出电压受温度、压力、流量的影响大，提高固体氧化物燃料电池发电系统为用户供电的稳定性，单相全桥逆变器采用图５改进型ＤＣ／ＤＣ变换器Ｆｉｇ．５ＩｍｐｒｏｖｅｄＤＣ／ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒＱｌ，Ｑ４Ｑ２，Ｑ３／．Ｌ／／、＇Ｊ＼１Ｌｔｈｘ￣屯．１１＝［、，、２ｏｎ４ｏｆｒ２ｏｎ４ｏｆｆＤ０．５（ａ）Ｂｕｃｋ．Ｔ作模式时序图Ｑｌ，Ｑ４Ｑ２，Ｑ３△ｎＩ－＼＼／＼…屯ｍｍｘ，、，、，～、，２ｏｆＴ４ｏｎ２ｏｔＴ４ｏｎＤＴｓ０．５Ｔｓｆｂ）ＢｏｏｓｔＨ２作模式时序图图６ＤＣ／ＤＣ变换器两种工作模式时序图Ｆｉｇ．６ＤＣ｜ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｔｉｍｉｎｇｄｉａｇｒａｍｏｆｔｗｏｏｐｅｒａｔｉｎｇｍｏｄｅｓ模糊ＰＩＤ控制技术。开环传递函数Ｇｎ（）＝一ＫｏＫｐ（Ｔ￣Ｓ＋１），式中：为常数；为比例系数；‘：（＋１）正为积分时间常数，采用Ｚｉｅｇｌｅｒ．Ｎｉｃｈｏｌｓ整定公式计算出，，，模糊ＰＩＤ控制技术通过监测固体氧化物燃料电池系统输出电压和给定电压差值，在线调整，，，进而得到输出控制量。图７、图８分别为传统ＰＩＤ控制技术阶跃响应图和模糊ＰＩＤ控制技术阶跃仿真图，从图７中可以看出，０～１５Ｓ之间曲线上升平稳，１６Ｓ后即达到平稳状态，与传统ＰＩＤ控制技术相比，模糊ＰＩＤ控制技术超调量小，控制过程无震荡发生，响应速度快、并且具有很好的鲁棒性。固体氧化物燃料电池单相全桥逆变器电路的输出电压波形同时含有高次谐波和低次谐波【ｌ＂Ｊ，为了保证输出波形的稳定性，本文中增加滤波器Ｌ１引，图９为滤波器的结构图。图中：Ｌｆ】，Ｌｆ２—和Ｌｆ３为普通的电感，ＣＭＲＬｆ为共模抑制电感，Ｃｆ３和Ｃｆ４的作用为对输出电压差模干扰的控制。／，、、＿／ｆ：图７传统ＰＩＤ控制图Ｆｉｇ．７ＴｒａｄｉｔｉｏｎａｌＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｃｈａｒｔ‰．＝ｊ魏立明，等固体氧化物燃料电池发电系统模型建立及逆变器仿真研究ＡＢ１．２１００８０６０４０２Ｏ’／一／｝０５１０１５２Ｏ２５３Ｏ３５４Ｏ４５５Ｏｓ图８模糊ＰＩＤ控制图Ｆｉｇ．８ＦｕｚｚｙＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｃｈａｒｔ图９滤波器结构图Ｆｉｇ．９ＦｉｌｔｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｉａｇｒａｍＬＮ３仿真结果分析３．１仿真结果分析根据以上的设计方法，基于Ｍａｔｌａｂ软件对固体氧化物燃料电池的发电系统进行系统模型搭建。图１０为逆变器仿真模型。图１１、图ｌ２分别为Ｂｏｏｓｔ升压变换器和改进隔离型升压变换器的直流母线电压的仿真图。图１１为ＳＯＦＣ发电系统升压变换器从０～１．５Ｓ升压的过程，从零开始电压快速上升，０．５Ｓ达到理想值，０．７５～０．８２Ｓ时负载发生突变功率从１０００Ｗ下降到５００Ｗ，此时，电压迅速恢复到理想状态，０．８３Ｓ后达到稳定值，给后级逆变器提供稳定的直流母线电压，输出的电压波形图平滑。相比Ｂｏｏｓｔ变换器，其升压震动小，充电时间快。由图１３中可以得出，单相全桥逆变器将ＤＣ／ＤＣ升压变换器输出的高压直流电逆变为正弦交流电，输出正弦２２０Ｖ／５０Ｈｚ的电压波形稳定，当负载发生突变时ＤＣ／ＡＣ逆变器正常运行。因此，通过Ｍａｆｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ软件仿真结果可知，以上对ＳＯＦＣ发电系统逆变器的设计符合要求。图１０逆变器仿真模型Ｆｉｇ．１０Ｉｎｖｅｒｔｅｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ厂＼ｌ＿：：√＼ｌ・…７＼ｌ／＼一■：：＼／／，Ｉｔｆｓ图１１Ｂｏｏｓｔ变换电路的直流母线电压Ｆｉｇ．１１ＢｏｏｓｔｃｏｎｖｅｒｔｅｒｃｉｒｃｕｉｔＤＣｂｕｓｖｏｌｔａｇｅ４００３００Ｓ２００１０００厂／００５１．Ｏｌ５ｔ／ｓ图１２隔离型全桥逆变电路的直流母线电压Ｆｉｇ．１２ＤＣｂｕｓｖｏｌｔａｇｅｏｆｉｓｏｌａｔｅｄｆｕｌｌ－ｂｒｉｄｇｅｉｎｖｅｒｔｅｒｃｉｒｃｕｉｔ．４２．电力系统保护与控制言图１３全桥逆变电路输出电压—Ｆｉｇ．１３Ｆｕｌｌｂｒｉｄｇｅｉｎｖｅｒｔｅｒｃｉｒｃｕｉｔｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅ４结论本文研究了当负荷电流从２００Ａ阶跃到４００Ａ时，电压、功率、氢气氧气和水消耗量的特性。Ｄｃ／ＤＣ变换器采用改进型全桥变换器，解决了升压过程中电压振荡严重、快速充电的问题，ＤＣ／ＤＣ软启动方案输出电压上升到额定值时曲线平滑，保证ＤＣ／ＡＣ逆变器提供稳定的交流电供负载正常工作。相较于传统ＰＩＤ控制，模糊ＰＩＤ控制策略更加适用于参数变化大的对象，ＤＣ／ＡＣ逆变器采用模糊ＰＩＤ控制方式，保障固体氧化物燃料电池发电系统单独为负载供电时用电的稳定性。由上述仿真可知，本文中固体氧化物燃料电池发电系统模型充分反映出当固体氧化物燃料电池发电过程中发生突变时可以稳定运行，控制策略良好。参考文献［１］汤根土．平板状阳极支撑固体氧化物燃料电池的实验与数值模拟［Ｄ】．杭州：浙江大学，２００５．ＴＡＮＧＧｅｎｔｕ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｎｄｎｕｍｅｒ—ｉｃａｌｏｆｐｌａｔｅｓｈａｐｅｄａｎｏｄｅｓｕｐｐｏｓｅｄｓｏｌｉｄｏｘｉｄｅｆｕｅｌｃｅｌｌｓ［Ｄ］．Ｈａｎｇｚｈｏｕ：ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００５．［２］陈哲．氢能燃料电池逆变控制的研究【Ｄ】．北京：北京化工大学，２０１３．ＣＨＥＮＺｈｅ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｈｙｄｒｏｇｅｎｆｕｅｌｃｅｌｌｉｎｖｅｒｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌ［Ｄ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１３．［３］方如举，吕延会，张元敏．燃料电池逆变供电系统的建模和控制［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１２，４０（３）：９０．９４．ＦＡＮＧＲｕｊｕ，ＬＯＹａｎｈｕｉ，ＺＨＡＮＧＹｕａｎｎｍｉｎ．Ｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｏｆｆｕｅｌ－ｃｅｌｌｉｎｖｅ￣ｅｒｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｐｏｗｅｒ—ＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１２，４０（３）：９０９４．［４］ＭＡＲＴＩＮＪＩＳ，ＺＡＭＯＲＡＩ，ＡＰＥＲＲＩＢＡＹＶＨｙｂｒｉｄｆｕｅｌｃｅｌｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｍｉｃｒｏｇｒｉｄｓ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃｓＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１０，８０（２）：９９３－ｌ００５．［５］周念成，李春艳，王强钢，等．固体氧化物燃料电池发电系统建模与控制［Ｊ］＿电力系统保护与控制，２０１２，—４０（１）：１２０１２６．ＺＨＯＵＮｉａｎｃｈｅｎｇ，ＬＩＣｈｕｎｙａｎ，ＷＡＮＧＱｉａｎｇｇａｎｇ，ｅｔａ１．Ｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｓｏｌｉｄｏｘｉｄｅｆｕｅｌｃｅｌｌｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１２，４Ｏ（１）：１２０－１２６．［６］周莹．１ｋＷＳＯＦＣ发电系统ＤＣ．ＤＣ变换器分析与设计【Ｄ］．武汉：华中科技大学，２００９．ＺＨＯＵＹｉｎｇ．ＳｔｕｄｙａｎｄｄｅｓｉｇｎｏｎＤＣ・ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｆｏｒａ１ｋＷｓｏｌｉｄｏｘｉｄｅｆｕｅｌｃｅｌｌｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ［Ｄ］．Ｗｕｈａｎ：ＨｕａｚｈｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００９．［７］胡雪峰，龚春英．适用于光伏／燃料电池发电的组合式直流升压变换器［Ｊ］＿中国电机工程学报，２０１２，３２（１５）：８．１５．—ＨＵＸｕｅｆｅｎｇ，ＧＯＮＧＣｈｕｎｙｉｎｇ．Ａｃｏｍｂｉｎｅｄｔｙｐｅｂｏｏｓｔｃｏｎｖｅｒｔｅｒｆｏｒｓｏｌａｒｃｅｌｌａｎｄｆｕｅｌｃｅｌｌｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２０１２，３２（１５）：８－１５．［８］孙娇俊，孙涛，龚春英．一种用于燃料电池发电系统的前级ＤＣ／ＤＣ变换器［Ｊ］＿电力电子技术，２００９，４３（２）：１７．１８．—ＳＵＮＪｉａｏｊｕｎ，ＳＵＮＴａｏ，ＧＯＮＧＣｈｕｎｙｉｎｇ．ＡｆｒｏｎｔｅｎｄＤＣ／ＤＣｃｏｎｖｅａｅｒｆｏｒｆｕｅｌｃｅｌｌｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２００９，４３（２）：１７－１８．［９］陈章勇，许建平，王金平．一种新型非调节隔离ＤＣ．—ＤＣ变换器【Ｊ］．电工技术学报，２０１４，２９（１２）：５８６５．ＣＨＥＮＺｈａｎｇｙｏｎｇ，ＸＵＪｉａｎｐｉｎｇ，ＷＡＮＧＱｕａｎｊｉｎ．ＡｎｏｖｅｌｕｎｒｅｇｕｌａｔｅｄｉｓｏｌａｔｅｄＤＣ－ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒ［Ｊ］．ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２０１４，２９（１２）：５８－６５．［１０］周娟，魏琛，杨宇．逆变器简化ＰＷＭ算法及抑制共模—电压策略［Ｊ］．电工技术学报，２０１４，２９（８）：１５８１６５．ＺＨＯＵＪｕａｎ，ＷＥ１Ｃｈｅｎ，ＹＡＮＧＹｕ．Ｉｎｖｅｒｔｅｒｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ—ａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆＰＷＭａｎｄｉｎｈｉｂｉｔｃｏｍｍｏｎｍｏｄｅｖｏｌｔａｇｅｓｔｒａｔｅｇｙ［Ｊ］．ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ—Ｓｏｃｉｅｔｙ，２０１４，２９（８）：１５８１６５．［Ｕ］ＪＡＮＧＳＪ，ＷＯＮＣＬＥＥＢＫ．Ｆｕｅｌｃｅｌｌｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈａｎｅｗａｃｔｉｖｅｃｌａｍｐｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔ－ｆｅｄｈａｌｆ－ｂｒｉｄｇｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒ［Ｊ］．ＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＥｎｅｒｇｙＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，２００７，２２（２）：３３２－３４０．［１２］徐玉琴，马焕均．基于改进下垂控制的逆变器并联运—行技术【Ｊ】．电力系统保护与控制，２０１５，４３（７）：１０３１０７．ＸＵＹｕｑｉｎ，ＭＡＨｕａｎｊｕｎ．Ｐａｒａｌｌｅｌｏｐｅｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｉｎｖｅｒｔｅｒｓｂａｓｅｄｏｎｉｍｐｒｏｖｅｄｄｒｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１５，４３（７）：１０３－１０７．魏立明，等固体氧化物燃料电池发电系统模型建立及逆变器仿真研究．．４３．．［１３］黄庆丰，杨红培，翟登辉．基于Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的两级式单相光伏逆变器的系统仿真［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１４，４２（１９）：５８－６１．ＨＵＡＮＧＱｉｎｇｆｅｎｇ，ＹＡＮＧＨｏｎｇｐｅｉ，ＺＨＡＩＤｅｎｇｈｕｉ．Ｓｙｓｔｅｍｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｄｏｕｂｌｅ－－ｓｔａｇｅｓｉｎｇｌｅ・－ｐｈａｓｅｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｉｎｖｅｒｔｅｒｂａｓｅｄｏｎＳｉｍｕｌｉｎｋ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１４，４２（１９）：５８－６１．［１４］陈新，韦微，胡雪峰．三相并网逆变器ＬＣＬ滤波器的研究及新型有源阻尼控制［Ｊ］．电工技术学报，２０１４，—２９（６）：７１７９．ＣＨＥＮＸｉｎ，ＷＥＩＷｅｉ，ＨＵＸｕｅｆｅｎｇ．ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＬＣＬｆｉｌｔｅｒｉｎｔｈｒｅｅ・－ｐｈａｓｅｇｒｉｄ・－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｉｎｖｅｒｔｅｒａｎｄｎｏｖｅｌａｃｔｉｖｅｄａｍｐｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ［Ｊ］．ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆＣｈｉｎａ—ＥｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２０１４，２９（６）：７１７９．［１５］ＬＩＹＨ，ＲＡＪＡＫＡＲＵＮＡＳ．ＣＨＯＩＳＳ．Ｃｏｎｔｒｏｌｏｆａｓｏｌｉｄ—ｏｘｉｄｅｆｕｅｌｃｅｌｌｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｉｎａｇｒｉｄｃｏｎｎｅｃｔｅｄｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＥｎｅｒｇｙＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，２００７，２２（２）：—４０５４１３．［１６］董开松，胡殿刚，秦睿．考虑系统多运行方式的微电网逆变控制器参数优化方法［Ｊ］．高压电器，２０１４，５１（６）：—１１５１２１．ＤＯＮＧＫａｉｓｏｎｇ，ＨＵＤｉａｎｇａｎｇ，ＱＩＮＲｕｉ．Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ［１７］［１８］ｄｅｓｉｇｎｆｏｒｉｎｖｅｒｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓｉｎｍｉｃｒｏｇｒｉｄｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｓｙｓｔｅｍｏｆｍｕｌｔｉｐｌｙｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅ［Ｊ］．ＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＡｐｐａｒａｔｕｓ，２０１４，５１（６）：１１５－１２１．乔庆．３ｋＷ单相并网逆变器谐波抑制问题研究【Ｄ】．武汉：武汉理工大学，２０１３．ＱＩＡＯＱｉｎｇ．Ｓｔｕｄｙｏｎｈａｒｍｏｎｉｃｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎｆｏｒ３ｋＷ—ｓｉｎｇｌｅｐｈａｓ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