电/热/气多能转换的可逆固体氧化物燃料电池信息物理融合建模与仿真

摘要：

信息物理融合是能源互联网的重要特征,是能源互联网能量管理系统亟需解决的关键基础问题之一.选取涵盖电、热、气三种能量流的可逆固体氧化物燃料电池(reversible solid oxide fuel cell,RSOFC)作为典型能量节点开展信息物理融合建模研究,建立了基于质量守恒和能量守恒的RSOFC发电和制氢2种工作模式的电化学过程物理模型,利用状态机达到电池运行过程中2种工作状态的转换,采用时序分析方法研究可逆固体氧化物燃料电池节点信息系统与物理系统之间的信号交互,构建能量节点的信息物理融合动态模型,同时对节点内部的电、热、气不同能流形式进行归化统一表征,明确节点的多能转换关系.利用所建立的模型对不同调度时间步长的2个案例进行仿真分析,结果表明构建的RSOFC信息物理融合模型能够在短时间内对调度信号作出准确响应,并使燃料利用率或蒸汽利用率以及电堆温度保持在预设的合理范围之内,验证了所建模型对能量节点的调度、控制和交互功能.

关键词：可逆固体氧化物燃料电池、信息物理系统、多能转换

所属期刊栏目：42

分类号：TM721(输配电工程、电力网及电力系统)

资助基金：国家重点研发计划2016YFB0901900

在线出版日期：2018-12-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：3535-3542