基于虚拟热敏电阻的串联型氢电耦合直流微电网稳定控制策略研究

李立民; 李硕娜; 蒋松衡; 夏杨红; 韦巍

doi:10.13335/j.1000-3673.pst.2025.0673

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基于虚拟热敏电阻的串联型氢电耦合直流微电网稳定控制策略研究

第二十七届中国科协年会“双碳目标下电-氢协同发展关键技术”专题 | 更新时间：2025-12-18

- 基于虚拟热敏电阻的串联型氢电耦合直流微电网稳定控制策略研究
- 基于虚拟热敏电阻的串联型氢电耦合直流微电网稳定控制策略研究
- 电网技术 2025年49卷第8期页码：3266-3277
- 作者机构：
  
  1. 浙江大学电气工程学院
  2. 浙江省可再生能源电气技术与系统重点实验室
  3. 浙江大学温州实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  智能电网国家科技重大专项（2024ZD0801700）~~
- DOI：10.13335/j.1000-3673.pst.2025.0673
  中图分类号： M721.1;TM712
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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李立民, 李硕娜, 蒋松衡, 等. 基于虚拟热敏电阻的串联型氢电耦合直流微电网稳定控制策略研究[J]. 电网技术, 2025,49(8):3266-3277.

李立民, 李硕娜, 蒋松衡, et al. 基于虚拟热敏电阻的串联型氢电耦合直流微电网稳定控制策略研究[J]. 2025, 49(8): 3266-3277.
李立民, 李硕娜, 蒋松衡, 等. 基于虚拟热敏电阻的串联型氢电耦合直流微电网稳定控制策略研究[J]. 电网技术, 2025,49(8):3266-3277. DOI： 10.13335/j.1000-3673.pst.2025.0673.

李立民, 李硕娜, 蒋松衡, et al. 基于虚拟热敏电阻的串联型氢电耦合直流微电网稳定控制策略研究[J]. 2025, 49(8): 3266-3277. DOI： 10.13335/j.1000-3673.pst.2025.0673.

摘要

在碳中和的背景下，作为一种无污染的可再生能源

氢能在能源转型中占据着越来越重要的地位。传统的氢电耦合直流微电网设计方案中，制氢设备并联嵌入直流微网，并作为一种灵活性负载参与系统调控以平替部分储能的功能。但是碱液电解槽(alkaline water electrolyzer

AWE)具有低压大电流的特点。随着直流微电网电压等级的提升，传统的并联结构一方面增加了电力电子装置的电压转换比的需求，另一方面忽略了碱液电解槽的电热特性。针对以上问题，该文提出了一种基于虚拟热敏电阻的串联型氢电耦合直流微电网稳定控制策略。首先，针对碱液电解槽建立了一套等效电热模型以表征最大电流与温度的关系。在此基础上，提出了一种电堆串联结构的碱液电解制氢模块(series-connectedstacks alkaline water electrolysis module

SAWEM)及其控制策略。串联结构能降低单个电堆输入电压，而虚拟热敏电阻控制策略能实现各电堆间精确合理的功率分配，且对直流微网有功率支撑作用。最后，通过简易的光伏制氢硬件实验平台进行了验证，结果表明该控制方法具有良好的实用性和有效性。

Abstract

关键词

Keywords

references

王浩然.车载逆变器二倍频纹波抑制技术研究[D].哈尔滨工业大学,2023(04).

Su Mei,Zhang Kaizhe,Sun Yao,Han Hua,Shi Guangze,Fu Siqi.Coordinated control for PV-ESS islanded microgrid without communication[J].International Journal of Electrical Power and Energy Systems,2022.

Zhang Yong,Wei Wei.Model construction and energy management system of lithium battery, PV generator, hydrogen production unit and fuel cell in islanded AC microgrid[J].International Journal of Hydrogen Energy,2020.

Bi Kaitao,Sun Li,An Quntao,Duan Jiandong.Active SOC Balancing Control Strategy for Modular Multilevel Super Capacitor Energy Storage System[J].IEEE Transactions on Power Electronics,2019.

Wang Cheng Shan,Zhang Shu huai,Wang Yi feng,Chen Bo,Liu Jiang hua.A 5-kW Isolated High Voltage Conversion Ratio Bidirectional CLTC Resonant DC–DC Converter With Wide Gain Range and High Efficiency[J].IEEE Transactions on Power Electronics,2019.

El Aroudi A.,Haroun R.,Al Numay M.,Calvente J.,Giral R..Fast-Scale Stability Analysis of a DC-DC Boost Converter with a Constant Power Load[J].IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics,2019.

Rashidirad Nasim,Hamzeh Mohsen,Sheshyekani Keyhan,Afjei Ebrahim.A Simplified Equivalent Model for the Analysis of Low-Frequency Stability of Multi-Bus DC Microgrids[J].IEEE Transactions on Smart Grid,2018.

Xiaojun Shen,Xiaoyun Zhang,Guojie Li,Tek Tjing Lie,Lv Hong.Experimental study on the external electrical thermal and dynamic power characteristics of alkaline water electrolyzer[J].International Journal of Energy Research,2018.

Xu Guo,Sha Deshang,Xu Yaxiong,Liao Xiaozhong.Dual-Transformer-Based DAB Converter With Wide ZVS Range for Wide Voltage Conversion Gain Application[J].IEEE Transactions on Industrial Electronics,2018.

Huang, Wangxin,Abu Qahouq, Jaber A..Energy Sharing Control Scheme for State-of-Charge Balancing of Distributed Battery Energy Storage System[J].IEEE Transactions on Industrial Electronics,2015.

Ching-Tsai Pan,Chen-Feng Chuang,Chia-Chi Chu.A Novel Transformerless Interleaved High Step-Down Conversion Ratio DC-DC Converter With Low Switch Voltage Stress.[J].IEEE Trans. Industrial Electronics,2014.

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