风光互补发电系统报告

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1、2014年项目总结报告项目名称：风光互补发电系统______团队成员:______指导老师:__2014年月日目录1.概述41.1设计背景41.2设计意义42．需求分析52.1基本功能52.2拓展功能53.方案论证63.1系统构成63.2控制中心设计方案论证73.2.2制作方案73.3太阳能电池板的选型及架设83.4风机的选型及安装93.5蓄电池的选型113.6显示模块的选型124.系统的设计及实现134.1控制柜的机械结构设计134.2控制面板的设计135.实验结果及分析155.1调试过程155.2调试结果156.参考文献………………………

2、…………………………………………………………………171.概述1.1设计背景基于社会的需要，学校首次组织了一个以强电与弱电并重、硬件与软件兼备、网络与信息相融、装置与系统结合为特色的工程实践班，这是学校一种新的教学模式的尝试，目的是为了培养德智体全面发展，具有较扎实的自然科学与工程技术基础及一定的人文社会科学背景知识，能从事自动化领域各类装置与系统的分析、设计、运行、研发和企业管理工作的高级工程技术人才。在工程实践班的计划安排下，暑期本小组在老师的带领下一同合作完成了一个小功率家用风光互补发电系统。小组能在实践中发现问题，运用所学的知识解决问

3、题，在实践中积累工程经验。1.2设计意义武汉市属亚热带湿风气候，日照充足，温度较高，素有“三大火炉”之称。年日照总时数1810小时-2100小时。一年之中多数为晴天，适合太阳能发电技术的推广。下雨天一般也伴随着狂风现象。由于武汉的工业和经济发达，人口众多，空气质量较差。据了解，2012年武汉全社会用电量403.26亿千瓦时用电量巨大，预测显示，武汉市全社会用电量2015年将达到570亿千瓦时。由于用电量巨大，武汉郊区市民居住会时常出现断电现象，影响人们的日常生活。总的来说，使用太阳能风能等绿色能源，减少化石原料的使用对于改善环境和方便人们日常

4、生活用电具有重要的意义。2．需求分析2.1基本功能1.实现太阳能和风能互补发电。通过控制器稳定风光互补发的电，并将其储存在铅蓄电池中。2.通过逆变器将蓄电池放出的电逆变程220V交流电。3.通过稳压模块将其变成5VUSB输出。可以供手机充电等。4.通过采样显示模块将太阳能发电直流电压电流显示出来。5.通过采样显示模块将负载输出交流电压电流显示出来。6.总的输出功率可以达到200W左右。可以供小型家用电器使用，例如灯泡、电风扇等。2.2拓展功能1.电压电流上位机采集显示。通过上位机系统将太阳能电池板和风机采集到的电压电流等参数反馈到pc机上，以

5、便对系统的监控。2.太阳能自动跟踪交流云台控制系统。通过控制器可以使云台方向自动跟踪太阳。3.方案论证3.1系统构成风光互补发电系统结构如图1所示，该系统由发电部分，逆变部分，蓄电部分，充电控制器及直流中心部分以及显示部分组成。以下是各个部分的构成及功能。发电部分：由1台风力发电机和1块太阳能电池板矩阵组成，完成风－电；光－电的转换，并且通过充电控制器与直流中心完成给蓄电池组自动充电的工作。逆变部分：由一台逆变器组成，可把蓄电池中的直流电能变换成标准的220V交流电能，供给各种用电器。蓄电部分：由铅蓄电池组成，完成系统的全部电能储备任务。充电

6、控制器及直流中心部分：由风能和太阳能充电控制器、直流中心、控制柜等组成，完成系统各部分的连接、组合以及对于蓄电池充电的自动控制。显示部分：由采样电路、开关以及显示屏组成，可用来显示太阳能电池产生的电压电流、显示系统输出的功率。图1系统结构图3.2控制中心设计方案论证3.2.1外形的设计方案论证控制中心是整个系统的核心部分，其设计方案尤为重要，便捷与成本是控制中心设计的重要考虑因素。以下三种控制中心设计方案。方案一：拉杆行李箱式方案二：普通控制柜方案三：万向轮控制柜方案二采用普通控制柜成本较低，但过于普通，不便于移动，因而放弃方案二；方案三与方

7、案一比较，拉杆行李箱式更轻巧方便，但考虑到成本以及机械设计等客观因素，首选方案三。3.2.2制作方案确定控制中心的外形，解决了控制中心便捷的要求；其制作方案必须考虑成本这个客观条件，通过市场调研，最终确定了制作方案，调研结果如表一所示。表一市场调研结果调研公司调研方式制作材质成本总计制作周期正麦电气网络调研铁柜喷塑800左右20景天电气网络调研不锈钢柜1200左右18微图电子本地调研钢材1200左右15考虑到成本的同时，制作周期也是一个重要的指标，铁柜虽然便宜，但制作周期较长且材质不合适，综合售后服务等因素，最终确定就近本地制作控制柜。3.3

8、太阳能电池板的选型及架设3.3.1太阳能电池板的选型太阳能电池板的作用是将太阳的光能转化为电能后，输入直流电存入蓄电池中。太阳能电池板是风光发电系统中重要的部件之一