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基于虚拟磁链的质子交换膜燃料电池并网控制系统研究 study on proton exchange membrane fuel cell grid-connected control system based on virtual flux-linkage
第41 卷 第2 期 电力系统保护与控制 Vol.41 No.2
2013 年1 月16 日 Power System Protection and Control Jan.16, 2013
基于虚拟磁链的质子交换膜燃料电池并网控制系统研究
1 1 2 1 1
李 奇 ，陈维荣 ，刘述奎 ，黄 进 ，田维民
（1.西南交通大学电气工程学院，四川 成都 610031； 2.成都电业局，四川 成都 610021 ）
摘要：根据质子交换膜燃料电池（PEMFC ）发电系统运行特性，建立PEMFC 并网控制系统模型，设计基于 d 轴虚拟电网磁链
定向的矢量控制策略（VFOC ）和改进的虚拟电网磁链观测器。并通过采用IEEE Std1547-2003 标准，对并网电压、电流的总
谐波畸变率（THD ）进行仿真测试。结果表明，该PEMFC 并网控制系统能够实现单位功率因数运行。而且通过 FFT 分析证明
该并网系统也能够较好地降低电压和电流总谐波含量，验证了所设计并网系统的正确性和有效性。
关键词：质子交换膜燃料电池；并网系统；虚拟磁链；磁链观测器；总谐波畸变率
Study on proton exchange membrane fuel cell grid-connected control system based on virtual flux-linkage
1 1 2 1 1
LI Qi , CHEN Wei-rong , LIU Shu-kui , HUANG Jin , TIAN Wei-min
(1. School of Electrical Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China;
2. Chengdu Electric Power Bureau, Chengdu 610021, China)
Abstract: According to the operating characteristics of a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) generation system, a
PEMFC grid-connected control system model is developed and a virtual line-flux-linkage oriented vector control strategy (VFOC)
based d-axis and a modified virtual flux-linkage observer are designed. The total harmonic distortion (THD) of grid-connected
voltages and currents are measured by means of the criterion of IEEE Std1547-2003. The simulation results demonstrate that this
PEMFC grid-connected control system can achieve unit power factor operation. Furthermore, the FFT
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