燃料电池发电系统中功率变换器的研究

摘要：

针对燃料电池输出电压等级较低变化范围较宽的输出特性，研究了一种新型变换器，该变换器由前级高增益直流变换器与后级交流变换器组成级联结构。高增益直流变换器采用平均电流控制策略，实现了较高增益的升压及稳压功能，且具有较低开关管电压／电流应力；后级交流变换器采用改进型虚拟同步发电机算法，能够快速准确的跟踪负荷变化、实时无误差的调节频率并具有良好的无功电压下垂特性。通过分析可知：仿真时前级直流输出电压一直稳定在700 V，当无功功率增加200 Var时，电压幅值的波动约为0．5 V，逆变器输出频率不随负荷的波动而发生变化，稳定在50．012 Hz；实验时该直流变换器具有较高的电压增益，可达20倍的增益，并能够稳定在期望值50 V附近稳定工作。仿真及实验分析都验证了采用的拓扑电路结构和控制方法的可行性。

关键词：燃料电池发电系统、新型高增益直流变换器、平均电流控制、改进型虚拟同步发电机算法

所属期刊栏目：53

分类号：TM614(发电、发电厂)

资助基金：西华大学研究生创新基金研究项目 ycjj2015209、ycjj2015095；西华大学学生创新创业项目苗子工程2015RZ0030；攀枝花市太阳能光伏离／并网智能化控制逆变一体集成应用2014CY－S－1－2；攀枝花学院分布式光伏多逆变器并网控制研究2014YB11；攀枝花市科技计划项目－光伏发电系统关键技术研制2015 CY－C－5；四川省高校重点实验室－太阳能技术集成及应用推广2013TYNZ－02／TYN2015－09；四川省电力电子节能技术与装备重点实验室新型高效无桥高功率因数变换器的研究－szjj2015－066

在线出版日期：2016-08-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：107-111,128