风力光照LED路灯控制系统的研究

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1、第36卷第3期四川电力技术Vot．36，No．32013年6月SichuanElectricPowerTechnologyJun．。2013风力光照LED路灯控制系统的研究司志泽。陈志军。安典强(新疆大学电气工程学院，新疆乌鲁木齐830047)摘要：为了研究基于风光互补的LED路灯控制系统，通过分析风力发电、光伏发电各自的特点选择最大功率控制方法，针对蓄电池的种种弊端，采用了铅酸蓄电池与超级电容混合储能方式，设计了一个风力光照互补的发电控制系统，对LED路灯进行供电控制。理论证明这种由风能和太阳能供电的离网照明系统，将解决目前路灯系统存在的诸多弊端，

2、有着广阔的前景。关键词：风光互补；混合储能；MPPT；LED路灯Abstract：InordertostudythecontrolsystemofLEDstreetlightbased0nwindandsolar，andconsideringthedrawbacksofbattery，alead—acidbatteryandultracapacitorhybridenergystoragemodelisusedthroughtheanalysisonthecharacteristicsofwindpowergenerationandphotovolt

3、aicpowergenerationtoselectthemaximumpowercontrolmethod，andawindandsolargenerationcontrolsystemisdesignedtocontrolthepowersupplyforLEDstreetlights．Itisprovedbythetheorythatof一dlightingsystemwithwindpowerandsolarpowercouldsolvemanydrawbacksofthecurrentstreetlightingsystem，whichha

4、sabroadprospect．Keywords：windandsolarcomplementary；mixedenergystorage；MPPT；LEDstreetlight中图分类号：TM762文献标志码：A文章编号：1003—6954(2013)03—0091—040引言1系统设计人类社会的飞速发展离不开能源的支持。随着风光互补发电系统的典型结构如图1所示。整生产力的发展、社会的进步和经济的高速腾飞，能源个系统由发电部分、控制器和负载3部分组成。发电部分由风力发电部分和太阳能光伏发电部分组短缺和环境保护已经成为社会发展和能源开发最重成，能量存

5、储环节由蓄电池来承担，引入蓄电池的主要的研究课题。风能和太阳能是目前应用比较广泛要目的是为了尽量消除由于天气等原因引起能量供的两种可再生能源，太阳能和风能与其它常规能源应和需求的不平衡，蓄电池在整个系统中能起到能相比在利用上具有取之不尽、用之不竭、就地可取、量调节和平衡负载的作用；能量消耗环节就是各种分布广泛、不污染环境、不破坏生态、周而复始、可以用电负载，可分为直流负载和交流负载两类，交流负再生等优点。将风能和太阳能这两种自然能源结合载连人电路时需要逆变器。起来，两者在时间上和地域上都有很强的互补性。l罾电挹组与艇教甩白天太阳光最强时，风很小，夜晚

6、光照很弱时，风能。姗能I卜广1容器混合储能风光I}}加强。夏季，太阳光强度大而风小，冬季，太阳光强，度弱而风大。晴天，阳光充足，雨天，风较大⋯。而I风力发电机}_-+控制器图对于新疆来说，这种对比更为明显，新疆白天光照时L一直流负载间可长达16h，风力资源更是举全国首位。因此在新疆太阳能和风能结合构成风光互补发电系统在资图1风力光照互补发电系统结构图源配置上是最佳的。·91·第36卷第3期四川电力技术Vo1．36-No．32013年6月SichuanElectricPowerTechnologyJun．。20132风光储发电的特点及应用于LED路灯的

7、优缺点系统输出辩发电部分包括风力发电和光伏发电组成。图3最大功率点搜索控制框图2．1风力发电动跟随与自适应的能力。在这种控制方案控制下，风力发电通常采用最大功率点跟踪(MPPT)控即使风速稳定，发电机的最终的功率输出也会有小制方法，而此方法大致分为3类：叶尖速比控制、最幅度的波动，这种波动在系统调节上，是不可消除大负载功率曲线控制、最大功率点搜索控制。本设的，也是这个控制算法的一个缺点。但是，与一般的计选择了最大功率点搜索控制法。最大功率点搜索闭环控制系统不同，风力发电系统由于受风速的随控制法又称作爬山搜索法，在某一风机转速下，风机机性与波动性的影响

8、，其输出一般不需要十分高的输出功率达到最大值，也就是最大功率点。最大功精度与稳定，所以在允许范围内的小幅度波