包含燃料电池的独立混合发电系统很多基础问题与传统发电系统不同，有必要开展进一步的研究。为了研究这类混合发电系统的动态特性，在考虑质子交换膜燃料电池（PEMFC）内部双层电荷层作用和热力学特性的基础上，基于RPM-SIM仿真平台建立了PEMFC动态数学模型。对由柴油发电机、异步风力发电机组和PEMFC构成的小型混合发电系统进行仿真分析，为改善由于柴油发电机出力限制所导致的频率偏移问题，提出功率变换器参考功率的计算方法，利用PEMFC和电解槽作为频率调节单元，系统频率得到很大程度的改善。所做的工作可为进一步研究包括PEMFC混合发电系统的应用、运行与控制提供有益的参考。