分布式风光互补发电系统

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1、第25卷第1期2015年3月湖南工程学院学报JournalofHunanlnstituteofEngineeringVo1.25.No.1Mar.2015分布式风光互补发电系统概述丁陆，邓秋玲，陈可，谢吉堂(湖南T程学院电气信息学院.湘滩411101)摘要:风力发电和太阳能发电是w前两种主要的新能源发电技术.山于风能和太阳能是随机变化的，冈此单独的风力发屯或太阳能发电具有输出不稳定、效率不理想等一系列缺陥.风光互补发电技术综合考虑了风力发电和太阳能发电的特性，并充分发挥了风能和太阳能所具有的天然的互补性，与

2、中.独的风力发电和太阳能发电相比有许多优点，是将來微网建设和研究的贯点77內.本文主耍对风光互补发电的基本结构进行概括，分析了一些基本控制方法.关键词:风力发电;太阳能发电;风光互补发电;微网屮图分类号*TM61文献标识码’A文章编号"1671-119X201501-0016-05阁1风光互补系统整体结构阁1.1风力发电DO1:10.15987/j.cnki.hgbjbz.2015.01.004随着社会的快速发展，严峻的能源问题越來越受到人民的重视，传统化石能源的使川不但对环境构成危害，而且也会随着时间的推

3、移被人类使用殆尽，因此，可再生新能源的利用也口益引起人们的关法.IT前，风能和太阳能是两种比较常川的新能源，这两种能源从利川度上来说具冇互补作用以及&好的匹配性［'同吋，风电和太阳能发电的配合使川川•以弥补独立的风*1H和太阳能发电的某些缺陷，可通过利用储能系统使独立的风电和太PH能发电得到整合.风光混合发电系统可根裾负荷和资源条件的不同进行合理的配置.不仅可以提高发电系统的可靠性，还可以使系统的造价合理［2］本文从风光混合系统基本结构出发，系统地探讨了风光混合发电的一些基木问题.风力发电部分卞.要足将捕获

4、到的风能转换成机械能再转换成电能的过程，它主要包括风力机、传动机构、发电机、控制系统等.风电机组的主要的工作方式柯恒速恒频、变速恒频，其屮变速恒频山于其优良的特性，慢慢成为主流的工作7/式.风力机在利川风能发电过程屮，风能不可能全部转化为机械能，由贝茨理论可知存在一个最人风能利川系数kax.定1风光互补发电系统结构义为风轮功率M人与吹向风27收稿日期*2014—10—27基金项M:湖沲竹科技计划项h(2012GK2079):湖淘竹尚校科技创新肀台建设项M(12K126).作者简介：丁阽(1990.沿.硕士研

5、究虫.研究方什分布式风光互补发电技术.风光互补发电系统主要是山电能生产环爷、电能的权制坏W以及IU能的仔傾冲IU能利川外成.其屮电能生产环节主要包括风力发电机组与太阳能光伏电池组，电能的控制环节卞要由控制器、直流控制屮心和逆变器等组成，电能的存储与利川环节主要有蓄电池以及各类交、直流负载.系统整体结构附.1所示.轮的风所具有的功率13的比值约为Pv-2PSV'.这个比值敢埋想值.-敗衍况上迫达小釗的.0.593既通常实际风能利川系数Cp<0.593.1.2太阳能发电太阳能发电技术是指利用太阳能电池中半导体材

6、料的光生伏打效应原理，将太阳能转化为电能的一种装硅太阳能电池U前世界上记常川的太阳能电池硅太阳能电池主要冇三类:平晶硅太阳能电池、多品硅太阳能电池和非品硅太阳能屯池.这三种屯池有各A的优缺点，其屮中.晶硅电池价格相对要高，多晶硅电池成木与平晶硅相比稍低似转化效率也比单晶硅要差，非晶硅电池价格低光电转换效率也低.所以一般只用于小型的产品中［3］r3蓄电池电能的存储环节足屮蓄电池来完成的.t)前最常用的莕电池足铅酸蒂电池.蒂电池卞要包括宵三种工作状态:充电状态、放电状态和浮充状态［4］，蓄电池的整个工作循环由这

7、三种状态构成.0充电状态蓄电池的充电A法常用的主要有1•IttfR充电、恒流充电、二段式充电与三段式充电几种.阶段充电法避免了恒压充电和恒流充电这两种单一的充电方式的不足.缓解了充电时冲击过大、充电曲线不平稳等问题.①二段式充电方式.采用先恒流充电至预定电压值再以恒定电压进行充电，这种充屯方法充电过程稳定，稳态误差小，避免了恒流恒压充电的一些缺点，在充电前期不会出现人电流，充电G期不会产生人电压.川通过PID控制算法进行仿真并有很好的效果，使系统更加荇易实践应用［5］■©三段式充屯.三阶段充电是相对二阶段充

8、电而言的，在完成二价段充电之后，屯池已达到额定容it此吋再进行涓流充电以补充蒂电池14放电的电能损失.三段式充电主耍有两种方式:人电流充屯一恒Ik充电一浮充、恒流充电一恒压充电一浮充.此外，除了以上常用的充电方法外，还冇其他的一些智能充电控制策略正在被研究文献［］屮根据.6单个莕屯池的差异提出了分只充电方法.循环对付只蓄电池进行检测充电文¥［］把三段式充电的思想与分只均充相结合，分为S个阶段对蒂电池进行充电文献口