卓俊威，沈小军

(同济大学电子与信息工程学院，上海市 嘉定区 201804)

0 引言

经济的快速发展伴随着大量的电能消耗。传统发电方式对环境带来巨大影响，驱使人们在近几十年来大力发展可持续、环境友好的可再生能源发电。特别是“碳达峰”、“碳中和”目标的制定，又给可再生能源的发展带来了新的高潮[1]。

可再生能源发电制氢系统结构复杂，其控制策略在众多运行工况下切换频繁，因此必须对其展开暂态稳定性研究。暂态稳定性为系统受到大扰动后从波动状态恢复至稳定状态的能力，扰动原因包括风光资源的波动性、控制策略的切换、系统启停、离并网切换和短路故障等，可表现为母线电压波动和瞬态大电流。提高暂态稳定性是系统长期稳定运行的关键。如果系统在扰动后失稳，将对接入微网的设备造成不良影响，严重时甚至会危及电网的稳定[2]。除了关注系统的稳定性，经济性也是工程上需要考虑的重要指标。系统在长期运行情况下能否维持正收益是项目能否可持续发展的关键，需要在设计之初进行合理的经济效益评估，这通常包括以下几点工作：(1)建立稳态模型，获取系统长期运行的状态结果，如发电量和制氢量等；(2)建立经济模型，考虑各项成本和收入，计算系统运行效益；(3)确立优化目标函数，在多种容量配置条件下得到最优系统配置方案[3-5]。可见，由于结构的复杂性和长期不确定性，需要在多尺度、多维度下对可再生能源发电制氢系统建立适用于不同场景的仿真模型，对系统的结构、运行、效益开展全方位研究，给工程提供稳定性、经济性上均高度可行的系统设计方案。……