固体氧化物燃料电池分布式电源最大效率并网运行方式分析  

Analysis of the Maximum Efficiency Operating Scheme for an Solid Oxide Fuel Cell Distributed Generator in a Grid-connected System

作　　者：李勇汇[1] 冉兵[1] 朱海昱 

机构地区：[1]武汉大学电气工程学院,湖北省武汉市430072 [2]武汉国测科技股份有限公司,湖北省武汉市430223

出　　处：《中国电机工程学报》2012年第S1期108-114,共7页Proceedings of the CSEE

基　　金：国家自然科学基金项目(50977067)~~

摘　　要：提出了一种固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)分布式电源(distributed generator,DG)以最大效率并网发电的控制策略。通过引入反映内部复杂电化学、热力学和电气过程的稳态方程,建立了SOFC分布式电源交、直流两侧的联系。分析表明,SOFC分布式电源在采用恒功率因素运行方式时其功率调节单元的2个控制变量取决于电池堆的2个变量。然而,这种运行方式必须满足SOFC分布式电源的运行状态限制在被定义为合理运行空间(feasibleoperating space,FOS)的范围内。非线性规划方法用来计算SOFC分布式电源的最大效率和最优控制变量。仿真表明,SOFC分布式电源以最大效率发电时其直流侧氢气利用系数、过量氧气比例和电池堆温度这3个运行变量必须保持恒定。提出了一种固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)分布式电源(distributed generator,DG)以最大效率并网发电的控制策略。通过引入反映内部复杂电化学、热力学和电气过程的稳态方程,建立了SOFC分布式电源交、直流两侧的联系。分析表明,SOFC分布式电源在采用恒功率因素运行方式时其功率调节单元的2个控制变量取决于电池堆的2个变量。然而,这种运行方式必须满足SOFC分布式电源的运行状态限制在被定义为合理运行空间(feasibleoperating space,FOS)的范围内。非线性规划方法用来计算SOFC分布式电源的最大效率和最优控制变量。仿真表明,SOFC分布式电源以最大效率发电时其直流侧氢气利用系数、过量氧气比例和电池堆温度这3个运行变量必须保持恒定。

关 键 词：电气效率 合理运行空间 并网运行 固体氧化物燃料电池 

分 类 号：TM3-55[电气工程—电机]