基于灰色預測的空冷型PEMFC發(fā)電系統(tǒng)實時最優(yōu)溫度無模型自適應控制
本文選題:質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng) + 最優(yōu)溫度特性 ; 參考:《電力自動化設備》2017年12期
【摘要】:空冷型質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)發(fā)電系統(tǒng)的輸出性能受工作溫度、氣體流速、尾氣排放間隔等操作參數(shù)的影響,其中工作溫度是影響輸出性能的關(guān)鍵因素。針對空冷型PEMFC發(fā)電系統(tǒng)溫度控制所具有的非線性、時滯、慢時變等復雜特性,提出基于灰色預測的無模型自適應控制方法實現(xiàn)實時最優(yōu)溫度控制。該方法將灰色預測的結(jié)果代替發(fā)電系統(tǒng)當前工作溫度測量值。實驗結(jié)果表明:所提方法能夠在不同負載條件下實現(xiàn)對發(fā)電系統(tǒng)最優(yōu)溫度進行實時跟蹤。與增量式PID控制相比,所提方法有效減小了系統(tǒng)的超調(diào),使發(fā)電系統(tǒng)輸出功率更平穩(wěn),有利于發(fā)電系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行,延長電堆的使用壽命。且所提方法僅根據(jù)PEMFC輸入輸出數(shù)據(jù)在線對控制器進行調(diào)整,對PEMFC參數(shù)不敏感,可應用于類似空冷型PEMFC發(fā)電系統(tǒng)。
[Abstract]:The output performance of an air-cooled PEMFC power generation system is affected by operating parameters such as operating temperature, gas flow rate and tail gas emission interval, among which the operating temperature is the key factor affecting the output performance.Aiming at the complex characteristics of temperature control of air-cooled PEMFC power system, such as nonlinear, time-delay and slow time-varying, a model-free adaptive control method based on grey prediction is proposed to realize real-time optimal temperature control.In this method, the grey prediction results are used to replace the current operating temperature measurements of the generation system.The experimental results show that the proposed method can track the optimal temperature of power generation system in real time under different load conditions.Compared with incremental PID control, the proposed method can effectively reduce the overshoot of the system, make the output power of the generation system more stable, facilitate the long-term stable operation of the power generation system and prolong the life of the stack.The proposed method only adjusts the controller online according to PEMFC input and output data and is insensitive to PEMFC parameters. It can be applied to similar air-cooled PEMFC power generation systems.
【作者單位】: 西南交通大學電氣工程學院;
【基金】:國家科技支撐計劃項目(2014BAG08B01) 國家自然科學基金資助項目(61473238,51407146) 四川省杰出青年基金資助項目(2015JQ0016)~~
【分類號】:TM911.4
【相似文獻】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 朱吉欽,王福安;KINETICS OF HYDROGEN PRODUCTION BY PARTIAL OXIDATION AND STEAM REFORMING OF METHANOL[J];化工學報;2003年05期
2 任遠;曹廣益;朱新堅;;Particle Swarm Optimization based predictive control of Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC)[J];Journal of Zhejiang University Science A(Science in Engineering);2006年03期
3 ;Dynamic modeling and simulation test of a 60 kW PEMFC generation system[J];Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering);2011年06期
4 黎潤東;宋珂;章桐;;鍵合圖理論在PEMFC建模的應用[J];佳木斯大學學報(自然科學版);2011年04期
5 ;Experimental and numerical studies of micro PEM fuel cell[J];Acta Mechanica Sinica;2011年05期
6 李艷昆;陳維榮;程站立;游志宇;;基于PEMFC分布式發(fā)電系統(tǒng)的動態(tài)特性分析[J];可再生能源;2011年05期
7 ;Influence of PTFE on Electrode Structure for Performance of PEMFC and 10-Cells Stack[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2012年06期
8 李春華;朱新堅;;基于遞歸模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的PEMFC溫度控制研究[J];熱能動力工程;2012年06期
9 王樂萍;張連洪;姜軍鵬;;Energy Storage System with Ultracapacitors for Thermal Underwater Glider[J];Transactions of Tianjin University;2013年02期
10 秦孔建;郝冬;侯永平;劉亞楠;周炳龍;;車用PEMFC性能衰減影響因素的研究現(xiàn)狀與展望[J];汽車工程學報;2013年04期
相關(guān)會議論文 前10條
1 ;In-situ production of CO-free hydrogen for PEMFC application by methane catalytic decomposition integrated with Pd membrane hydrogen separation[A];2008 International Hydrogen Forum Programme and Abstract[C];2008年
2 王強;陸君濤;莊林;查全性;陳勝利;;濕度對催化劑表面吸附物擴散的影響及其PEMFC電極的意義[A];第十三次全國電化學會議論文摘要集(上集)[C];2005年
3 ;Comprehensive Control of Proton Exchange Membrane Fuel Cell as Backup Power Supply for UPS[A];第二十七屆中國控制會議論文集[C];2008年
4 ;Control of Proton Exchange Membrane Fuel Cell Based on Fuzzy Logic[A];第二十六屆中國控制會議論文集[C];2007年
5 David Rees;;Hybrid Model of Fuel Cell System Using Wavelet Network and PSO Algorithm[A];Proceedings of 2010 Chinese Control and Decision Conference[C];2010年
6 石偉玉;衣寶廉;侯明;景粉寧;明平文;;陽極H_2S雜質(zhì)氣體對PEMFC性能影響的研究[A];第七屆全國氫能學術(shù)會議論文集[C];2006年
7 徐群杰;潘紅濤;云虹;李美明;;SnO_2膜表面改性304不銹鋼在模擬PEMFC環(huán)境下的耐蝕性研究[A];中國腐蝕電化學及測試方法專業(yè)委員會2012學術(shù)年會論文集[C];2012年
8 張生生;朱紅;張寧;康曉紅;郭洪范;;WC對PEMFC用Pt/C催化劑性能的影響研究[A];第十三次全國電化學會議論文摘要集(上集)[C];2005年
9 冉洪波;劉勇;閆愛芝;沈澤剛;魏子棟;;基于團簇模型的PEMFC催化層貴金屬催化劑利用率的數(shù)值模擬[A];第十三次全國電化學會議論文摘要集(上集)[C];2005年
10 汪濤;潘太軍;薛文龍;;純鈦表面電化學法合成聚吡咯涂層及其腐蝕性能研究[A];中國腐蝕電化學及測試方法專業(yè)委員會2012學術(shù)年會論文集[C];2012年
相關(guān)博士學位論文 前5條
1 張潔婧;PEMFC電極微觀結(jié)構(gòu)模擬[D];天津大學;2012年
2 邵玉艷;PEMFC鉑/碳納米管催化劑穩(wěn)定性和電極制備新方法[D];哈爾濱工業(yè)大學;2006年
3 王勝;PEMFC甲醇自熱重整制氫體系關(guān)鍵過程優(yōu)化[D];中國科學院研究生院(大連化學物理研究所);2006年
4 詹躍東;質(zhì)子交換膜燃料電池的綜合智能協(xié)調(diào)控制研究[D];昆明理工大學;2010年
5 易培云;無極板式質(zhì)子交換膜燃料電池結(jié)構(gòu)設計與制造工藝研究[D];上海交通大學;2012年
相關(guān)碩士學位論文 前10條
1 陳冬浩;自增濕空冷型PEMFC特性的實驗分析[D];西南交通大學;2015年
2 趙雨晴;計及電壓一致性的kW級空冷型PEMFC動態(tài)響應研究[D];西南交通大學;2016年
3 曹洪;便攜式PEMFC移動電源系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];西南交通大學;2016年
4 周博洋;PEMFC的容錯控制研究[D];電子科技大學;2016年
5 陶澤炎;基于內(nèi)阻檢測的PEMFC溫濕度特性及控制規(guī)則研究[D];中國計量大學;2016年
6 童鵬;面向PEMFC輸出性能優(yōu)化的EIS頻率正割角方法研究[D];中國計量大學;2016年
7 周茜;基于多種群模糊遺傳算法的PEMFC分數(shù)階建模與控制[D];南京理工大學;2017年
8 胡聰;PEMFC分數(shù)階狀態(tài)空間建模與自適應控制研究[D];南京理工大學;2017年
9 王勇;空冷型PEMFC啟停策略研究[D];西南交通大學;2017年
10 范明哲;PEMFC陽極氫氣回流裝置模擬與優(yōu)化研究[D];天津大學;2016年
,本文編號:1742887
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlidianqilunwen/1742887.html