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《风光互补发电系统的优化设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第25卷第3期上海电力学院学报Vol.25,No.32009年6月JournalofShanghaiUniversityofElectricPowerJune2009文章编号:1006-4729(2009)03-0244-05风光互补发电系统的优化设计12谈蓓月,卫少克(1.上海电力学院数理系,上海200090;2.上海704研究院,上海200031)摘要:阐述了风光互补发电系统的原理,确立了光伏方阵倾斜面上太阳辐照量的计算、光伏方阵发电量计算,以及不同地点、不同高度的风速计算、风力发电量计算等数学模型.通过选用4种不同的
2、设计方案,讨论了系统的优化设计方法,使系统既能长期满足用户的负载需要,又有最佳的经济性,以节约投资费用.关键词:风光互补;发电系统;优化设计中图分类号:TM614;TM615文献标识码:AOptimizationDesignofWind/PVHybridSystem12TANBei2yue,WEIShao2ke(1.Dept.ofMathematicsandPhysics,ShanghaiUniverstiyofElectricPower,Shanghai200090,China;2.Shanghai704Institut
3、e,Shanghai200031,China)Abstract:TheWind/PVhybridsystem’stheoryisdescribed,andamathematicalmodelisestublishedforidentifyingsolarradiationonthesolar2cellarraysurface,ofthePVarraycapacity,differentlocations,differenthighwindspeed,windpowercalculation.Byselectingfourd
4、ifferentdesignoptions,asystemoptimizationdesignmethodisdiscussed,whichcanmeetthelong2termneedsofusersload.Thesystemalsoenablesthecapacityofthesmallestconfiguration,withthebesteconomicalfeatures.Keywords:wind/PVhybrid;powergenerationsystem;optimizationdesign风能和太阳能都
5、具有能量密度低、稳定性差两者结合起来,可实现昼夜发电.在合适的气象资的弱点,并受到地理分布、季节变化、昼夜交替等源条件下,风光互补发电系统能提高系统供电的影响.然而太阳能与风能在时间上和地域上一般连续性、稳定性和可靠性,在很多地区得到了广泛都有一定的互补性,白天太阳光最强时,风较小,的应用.晚上太阳落山后,光照很弱,但由于地表温差变化1风光互补发电系统工作原理大而风能加强.在夏季,太阳光强度大而风小;冬季,太阳光强度弱而风大.风光互补发电系统构成如图1所示,它由风太阳能发电稳定可靠,但目前成本较高,而风力发电机组、太阳能光
6、伏方阵、控制器、蓄电池、逆力发电成本较低,随机性大,供电可靠性差.若将变器等组成.收稿日期:2009-04-17作者简介:谈蓓月(1965-),女,硕士,副教授,上海人.主要研究方向为光伏发电技术研究.E2mail:1988000008@shiep.edu.cn.基金项目:上海市科委项目(071605123).谈蓓月,等:风光互补发电系统的优化设计245在风力达到一定的风速时,风力发电机组将2.1不同地点和不同高度的风速计算风能转换为交流形式的电能,但由于所产生的交流电压不太稳定,所以必须通过整流器整流,给蓄风速随高度的变
7、化情况,地面的平坦度、地表电池充电.而光伏方阵由若干太阳电池板串联和粗糙度,以及风通道上的气温变化情况的不同而[1,2]并联构成,其作用是将太阳能直接转换成直流形有所差异.风速随高度而变化的经验公式很式的电能,并向蓄电池充电.蓄电池起着储存和调多,通常采用指数公式,即α节电能的作用,当日照充足或风力很大导致产生hv=v1的电能过剩时,蓄电池将多余的电能储存起来;当h1系统发电量不足或负荷用电量增加时,则由蓄电式中:v距地面高度为h处的风速,m/s;池向负荷补充电能,并保持供电电压的稳定.为此v1高度为h1处的风速,m/s;
8、需要设计专门的控制装置,该装置可根据日照的α风切变指数,它取决于大气稳定度和强弱、风力的大小及负荷的变化,不断对蓄电池的地面粗糙度,其值约为1/2～1/8.对工作状态进行切换和调节,使其在充电、放电或浮于地面境界层,风速随高度的变化则充电等多种工况下交替运行,以保证风力、光伏及主要取决于地面粗糙度,这时
