分布式能源系統(tǒng)半實(shí)物仿真及縮放方法研究.pdf

1、能源是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)能源的需求越來(lái)越大。能源與環(huán)境問(wèn)題已逐漸成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。為了實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越重視具有節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、能充分利用可再生能源等優(yōu)點(diǎn)的分布式能源系統(tǒng)。
　　分布式能源系統(tǒng)與其他子系統(tǒng)之間有著復(fù)雜的非線性關(guān)系，使得分布式能源系統(tǒng)具有間歇性、系統(tǒng)性和不確定性等特征。對(duì)分布式能源系統(tǒng)做單純的數(shù)學(xué)仿真研究往往會(huì)由于系統(tǒng)中某些模型精度不夠或者難以建立，得不

2、到很理想的結(jié)果，而采用純物理模型來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，則需要高昂的研發(fā)費(fèi)用，而且研發(fā)周期相對(duì)較長(zhǎng)。半實(shí)物仿真是執(zhí)置信水平最高的一種仿真方法，應(yīng)用半實(shí)物仿真方法來(lái)研究分布式能源系統(tǒng)既可以解決純數(shù)學(xué)仿真中模型不夠精確或難以建立的困難，又可以避免采用全部硬件模型帶來(lái)的高昂代價(jià)，是研究分布式能源的一種十分有效的方法。在半實(shí)物仿真中，常常需要研究不同結(jié)構(gòu)配置情況下的系統(tǒng)性能。利用縮放方法對(duì)系統(tǒng)中的實(shí)物及模擬部分的輸入輸出信號(hào)進(jìn)行處理，能夠達(dá)到利用固定結(jié)

3、構(gòu)尺寸的實(shí)物來(lái)研究不同結(jié)構(gòu)配置情況下系統(tǒng)性能的目標(biāo)，并能節(jié)約研發(fā)費(fèi)用和縮短研發(fā)周期。
　　本文以風(fēng)能/太陽(yáng)能/燃料電池混合發(fā)電的分布式能源系統(tǒng)為對(duì)象，建立了燃料電池子系統(tǒng)、電解水制氫子系統(tǒng)、儲(chǔ)氫子系統(tǒng)等的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，通過(guò)電解池將太陽(yáng)能和風(fēng)能產(chǎn)生的過(guò)剩的電能用來(lái)制氫氣并存儲(chǔ)起來(lái)，而在太陽(yáng)能和風(fēng)能供電不足時(shí)，以?xún)?chǔ)存的氫氣為燃料，利用燃料電池向給用戶(hù)供能，實(shí)現(xiàn)了能源的充分利用，提高了能源的利用效率。對(duì)系統(tǒng)中的燃料電池子系統(tǒng)進(jìn)行縮放處理