MATLAB Simulink 模型在风光储电解制氢与用氢燃料电池系统仿真分析
一、引言
随着环境保护和能源可持续发展日益受到关注，风能和光伏发电成为了当今最为重要的可再
生能源技术之一。风光储联合发电系统是一种新型的绿色能源发电系统，该系统利用风能和
光伏能发电，同时结合储能技术，实现能源的高效利用。而电解制氢与用氢燃料电池技术则
是将可再生能源转化为氢能的重要手段。本文将通过 MATLAB Simulink 软件，构建一个风光
储电解制氢与用氢燃料电池系统的仿真模型，分析其工作原理和性能特点。
二、模型构建
1. 风光耦合发电模型
在 Simulink 中，我们首先建立风力和光伏发电模型。其中，风力发电采用风机模型，光伏
发电采用光伏电池模型。这两种发电方式都采用 MPPT（最大功率点跟踪）技术，以提高能
源的利用效率。
2. 电解槽制氢模型
电解槽是制氢的核心设备，我们采用恒功率制氢的方式。电解槽模型中，我们考虑了水热管
理模型，以模拟电解过程中水的温度和压力变化对制氢效率的影响。同时，我们采用功率外
环加电流内环的控制方式，以保证电解槽的稳定运行。
3. PEM 燃料电池模型
PEM 燃料电池是用于利用氢能的设备。在 Simulink 中，我们建立 PEM 燃料电池的仿真模型，
并考虑了其水热管理模型。该模型采用功率外环加电流内环的控制方式，以实现 PEM 燃料
电池的高效稳定运行。
4. 储能系统模型
储能系统是整个系统的关键部分，我们采用电压电流双闭环控制的储能方式。这样可以实现
对能量的高效存储和释放，保证系统的稳定运行。
5. 母线电压维持模型
为了保持系统的稳定运行，我们设置母线电压为 750V。通过控制各个设备的输出功率，使
得母线电压始终保持在设定值。
三、系统仿真与分析
在 Simulink 中，我们将以上各个模型进行联接，形成一个完整的风光储电解制氢与用氢燃
料电池系统仿真模型。通过仿真分析，我们可以得到以下结论：
