何道清《太阳能光伏发电系统原理与应用技术》第8章 风光互补.pptVIP

第8章 风光互补发电系统 何 道 清 编制 2011.12 第8章 风光互补发电系统 风光互补发电系统——风能与太阳能互补性好 8.1 风光互补发电系统组成 8.1.1 风光互补发电系统 1.风力发电系统 　风力发电系统有两种运行方式，独立供电的离网运行系 统和并网运行系统。风力发电系统的基本设备是风力发电 机组。从能量转换角度看，风力发电机组包含风力机和发 电机两大部分。风力机的功能是将风能转换为机械能，发 电机的功能是将机械能转换为电能。风力发电机组的单机 容量由几百瓦到几兆瓦。国际上通常按容量的大将风力发 电机组分为大型（1MW以上)、中型（100kW～1MW）和 小型（1～100kW）。我国将容量小于1kW的风力发电机组 列为微型。 8.1 风光互补发电系统组成 图8-1所示为独立运行的微小型风力发电系统主要组成结 构示意图。 8.1 风光互补发电系统组成 （1）风力发电机组 由风力机、发电机和控制部件构成。 （2）整流器 　将发电机发出的交流电转换为直流电。 （3）智能控制器 　系统的控制装置，主要对储能设备的充电和放电进行控 制保护，同时对系统的输入、输出功率进行调节和分配。 　（4）蓄电池组 　由于风能是一种不稳定的能源，所以需要一种储能装置 将其所发的电储存起来，在风力发电机不发电时对外输出 能量。通常由若干只蓄电池通过串联、并联组成。 8.1 风光互补发电系统组成 （5）逆变器 　若用电负载为交流负载，则必须将直流电转换为交流 电，这一过程由逆变器完成。 （6）耗能负载 　持续的大风可能形成风力发电机发出较多的电能，耗能 负载用于消耗风力发电机组产生的多余电能。 （7）交流负载 　使用交流电的动力装置或设备。 　风力发电系统的工作原理是：风能使风力机转动带动发 电机工作，风力发电机输出的交流电经整流后直接给直流 负载供电，并将多余的电能向蓄电池充电。若负载为交流 负载，则通过逆变器将直流电转换为交流电给负载供电。 8.1 风光互补发电系统组成 2. 风光互补发电系统 风能与太阳能互补性好！ 风力发电和光伏发电配合组成的混合发电系统，称为风 光互补发电系统。由于太阳能与风能的互补性强，风光互 补发电系统在资源上弥补了风力发电和光伏发电独立系统 在资源上的缺陷。同时，风力发电和光伏发电系统在蓄电 池组和逆变环节上可以通用，所以风光互补发电系统的造 价可以降低，系统成本趋于合理。 8.1 风光互补发电系统组成 （1）风光互补发电系统的组成 如图8-2所示为风光互补发电系统主要组成结构示意图。 8.1 风光互补发电系统组成 ?风力发电机组 　由单一或一组风力机、发电机和控制部件组成。 　?光伏方阵 　将太阳电池组件用导线通过串联和并联组合在一起组成 的方阵，产生负载所需要的电压和电流。 ?智能控制器 　系统的控制装置。控制风力发电和光伏发电对蓄电池的 充电和放电，并对设备进行保护。同时可以对系统的输入 和输出功率进行调解和分配。可以采用风力发电和光伏发 电独立用控制器，也可用一体的控制器。 8.1 风光互补发电系统组成 两款智能控制器 8.1 风光互补发电系统组成 主要特点： ?风力、太阳能发电可单独分别输入或互补组合输入； ?采用自适应功率控制技术，在低风速时进行升压，使风机在较低转 速时即可对蓄电池充电；高风速时限制输出功率，以免损坏蓄电池； ?具有稳压、稳流精度高、纹波小、效率高、输入电压范围宽等特 点； ?对蓄电池严格按限流恒压方式充电，确保蓄电池既可以充满，又不 会损坏，并保持恒压浮充，随时补充蓄电池自身漏电损失； ?控制器根据太阳能电池板电压判断天黑与天明，自动控制亮灯和熄 灯，亮灯持续时间可设为固定时间或根据蓄电池电量情况自动调整； ?控制器在蓄电池电量过低时，会自动断开负载，防止蓄电池过度放 电损坏；待蓄电池补充电量后，自动恢复接通负载； ?控制器具有完善的保护功能，如太阳能电池反接保护，蓄电池过压、 欠压保护，蓄电池电量过低保护，风力发电机输入/输出过压保护，风 力发电机输入/输出过流保护，风力发电机超风速飞车保护等。 8.1 风光互补发电系统组成 主要技术参数： ?风机输入：三相AC≤50V，P≤300W； ?光伏电池输入：DC35.0Vpm，I≤15A； ?控制器输出电压：DC28.8V； ?风力发电机输入过压保护值：AC50?5V； ?风力发电机输出过流保护值：DC11A?1A； ?适用蓄电池：24V，10