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如何配置風光互補系統

發布時間: 2022-05-01 08:09:52

1. 風光互補供電系統如何設計,容量如何計算最好有具體案例,謝謝

風光互補,是一套發電應用系統,該系統是利用太陽能電池方陣、風力發電機(將交流電轉化為直流電)將發出的電能存儲到蓄電池組中,當用戶需要用電時,逆變器將蓄電池組中儲存的直流電轉變為交流電,通過輸電線路送到用戶負載處。是風力發電機和太陽電池方陣兩種發電設備共同發電。
風光互補發電站採用風光互補發電系統,風光互補發電站系統主要由風力發電機、太陽能電池方陣、智能控制器、蓄電池組、多功能逆變器、電纜及支撐和輔助件等組成一個發電系統,將電力並網送入常規電網中。夜間和陰雨天無陽光時由風能發電,晴天由太陽能發電,在既有風又有太陽的情況下兩者同時發揮作用,實現了全天候的發電功能,比單用風機和太陽能更經濟、科學、實用。適用於道路照明、農業、牧業、種植、養殖業、旅遊業、廣告業、服務業、港口、山區、林區、鐵路、石油、部隊邊防哨所、通訊中繼站、公路和鐵路信號站、地質勘探和野外考察工作站及其它用電不便地區。
1.發電部分:由1台或者幾台風力發電機和太陽能電池板矩陣組成,完成風-電;光-電的轉換,並且通過充電控制器與直流中心完成給蓄電池組自動充電的工作。 2. 蓄電部分:由多節蓄電池組成,完成系統的全部電能儲備任務。 3. 充電控制器及直流中心部分:由風能和太陽能充電控制器、直流中心、控制櫃、避雷器等組成。完成系統各部分的連接、組合以及對於蓄電池組充電的自動控制。 4.供電部分:由一台或者幾台逆變電源組成,可把蓄電池中的直流電能變換成標準的220V交流電能,供給各種用電器。

2. 風光互補系統的系統應用擴展

分布式風光互補發電系統,又稱分散式發電或分布式供能,是指在用戶現場或靠近用電現場配置較小的風光互補發電系統,以滿足特定用戶的需求,支持現存配電網的經濟運行,或者同時滿足這兩個方面的要求。
分布式風光互補供電系統由風力發電系統和光伏發電系統組成;其基本設備包括風力發電機、太陽能電池組件、太陽能方陣支架、直流匯流箱、直流配電櫃、並網逆變器、交流配電櫃等設備,另外還有供電系統監控裝置和環境監測裝置;其運行模式是在夜間和陰雨天無陽光時由風力發電系統將風能轉換輸出電能,或在有太陽輻射時由光伏發電系統將太陽能轉換輸出電能,或在既有風又有太陽的情況下兩者同時發揮作用轉換輸出電能,經過直流匯流箱集中送入直流配電櫃,由並網逆變器逆變成交流電供給建築自身負載,多餘或不足的電力通過聯接電網來調節實現了全天候的發電功能,比單用風機和太陽能更經濟、科學、實用。 系統相互獨立,可自行控制,避免發生大規模停電事故,安全性高;
彌補大電網穩定性的不足,在意外發生時繼續供電,成為集中供電不可或缺的重要補充;
可對區域電力的質量和性能進行實時監控,非常適合向農村、牧區、山區,發展中的大、中、小城市或商業區的居民供電,大大減小環保壓力;
輸配電損耗低,甚至沒有,無需建配電站,降低或避免附加的輸配電成本,土建和安裝成本低;
調峰性能好,操作簡單;
由於參與運行的系統少,啟停快速,便於實現全自動。

3. 風光互補系統的系統構成

我國具有豐富的太陽能、風能資源,並已經應用於許多領域。但不能避免的是,無論風力資源還是太陽能資源都是不確定的,由於資源的不確定性,風力發電和太陽發電系統發出的電具有不平衡性,不能直接用來給負載供電。為了給負載提供穩定的電源,必須藉助蓄電池這個「中樞」才能給負載提供穩定的電源,由蓄電池、太陽能電池板、風力發電機以及控制器等構成的分布式風光互補發電系統能將風能和太陽能在時間上和地域上的互補性很好的銜接起來,形成分布式發電。
1、 風力發電機
風力發電機是將風力機的機械能轉化為電能的設備。風力發電機分為直流發電機和交流發電機 。
1)直流發電機。電勵磁直流發電機。該類發電機分自勵、它勵和復勵三種形式,小型直流發電系統一般和蓄電池匹配使用,裝置容量一般為1000 w以下。永磁直流發電機。這種發電機與電勵磁式直流發電機相比結構簡單,其輸出電壓隨風速變化,需在發電機和負載間增加蓄電池和控制系統,通過調節控制系統占空比來調節輸出電壓。由於直流發電機構造復雜、價格昂貴,而且直流發電機帶有換向器和整流子,一旦出現故障,維護十分麻煩,因此在實際應用中此類風力發電機較少採用。
2)交流發電機。交流發電機分:同步發電機和非同步發電機。同步發電機在同步轉速時工作,同步轉速是由同步發電機的極數和頻率共同決定,而非同步發電機則是以略高於同步發電機的轉速工作。主要有無刷爪極自勵發電機、整流自勵交流發電機、感應發電機和永磁發電機等。在小型風力發電系統中主要使用三相永磁同步發電機。三相永磁同步發電機一般體積較小、效率較高、而且價格便宜。永磁同步發電機的定子結構與一般同步電機相同,轉子採用永磁結構,由於沒有勵磁繞組,不消耗勵磁功率,因而有較高的效率。另外,由於永磁同步發電機省去了換向裝置和電刷,可靠性高,定子鐵耗和機械損耗相對較小,使用壽命長。
2、太陽能光伏電池原理
光伏電池是直接將太陽能轉換為電能的器件,其工作原理是:當太陽光輻射到光伏電池的表面時,光子會沖擊光伏電池內部的價電子,當價電子獲得大於禁帶寬度eg的能量,價電子就會沖出共價鍵的約束從價帶激發到導帶,產生大量非平衡狀態的電子-空穴對。被激發的電子和空穴經自由碰撞後,在光伏電池半導體中復合達到平衡。
3、蓄電池
蓄電池作為風光互補發電系統的儲能設備,在整個發電系統中起著非常重要的作用。首先,由於自然風和光照是不穩定的,在風力、光照過剩的情況下,存儲負載供電多餘的電能,在風力、光照欠佳時,儲能設備蓄電池可以作為負載的供電電源;其次,蓄電池具有濾波作用,能使發電系統更加平穩的輸出電能給負載;另外,風力發電和光伏發電很容易受到氣候、環境的影響,發出的電量在不同時刻是不同的,也有很大差別。作為它們之間的「中樞」,蓄電池可以將它們很好的連接起來,可以將太陽能和風能綜合起來,實現二者之間的互補作用。常用蓄電池主要有鉛酸蓄電池、鹼性鎳蓄電池和鎘鎳蓄電池。隨著電儲能技術的不斷發展,產生了越來越多新的儲能方式,如超導儲能、超級電容儲能、燃料電池等。由於造價便宜、使用簡單、維修方便、原材料豐富,而且在技術上不斷取得進步和完善,因此在小型風力發電及光伏發電中鉛酸蓄電池已得到廣泛的應用。本文設計的智能型風光互補發電系統採用鉛酸蓄電池作為儲能設備。

4. 風光互補路燈系統的注意事項

1. 風機的選擇
風機是風光互補路燈的標志性產品,風機的選擇最關鍵的是要風機的運行平穩。燈桿是無拉索塔,最擔心因風機運行時的振動引起燈罩和太陽能支架的固定件松脫。選擇風機的另一個主要因素就是風機的造型要美觀,重量要輕,減小塔桿的負荷。
在技術上我們可以採用MUCE垂直軸風力發電作為發電主體,它有這么幾點好處:
a、故障率低(轉速慢、無轉向機構);
b、無噪音;
c、發電曲線飽滿(啟動風速低、在中低風速運行時發電量較大);
d、不受風向及近地面團風的影響;
e、抗台風能力較強(抗風能力達到45m/s)。
2. 供電系統最佳配置的設計
保證路燈的亮燈時間是路燈的重要指標,風光互補路燈作為一個獨立供電系統,從路燈燈泡的選擇到風機,太陽能電池及儲能系統容量的配置都有一個最佳配置設計的問題,需要結合安裝路燈地點的自然資源條件來進行系統最佳容量配置的設計。
3. 燈桿的強度設計
要根據選定的風機及太陽能電池的容量及安裝高度要求,結合當地的自然資源條件進行燈桿強度的設計,確定合理的燈桿尺寸和結構形式。
環保和節能是社會可持續發展的保證,風光互補路燈是集環保和節能為一體的產品,隨著全球常規能源短缺情況的加劇,風能和太陽能這種清潔可再生的自然能源的利用將會普及,風光互補路燈將代表著未來路燈的發展方向。
希望能從經濟效益明顯的風光互補路燈做起,增強人們對新能源的認識和理解,為我國全面推廣新能源的應用打好基礎。

5. 風光互補太陽能路燈配置方案如何計算

在風光互補太陽能路燈系統中,包含四個組成部分:風機、太陽能板、蓄電池、風光互補控制器。至於每個部分應該怎麼選擇,我大概給你介紹一下:
風光互補控制器:一個性能良好的控制器是必不可少的,為了延長蓄電池的壽命,就必須對它的充、放電條件加以控制,防止蓄電池過度充電和過度放電,如果在溫差較大的地區,合格的控制器應該具備溫度補償功能,同時應該兼備路燈控制功能,比如:光控,時控,自動控制負載等。
蓄電池:蓄電池的選擇也很重要,選擇的蓄電池必須滿足幾個條件:
1,在能滿足夜間照明的前提下,能把白天多餘的太陽能能量存儲起來,同時還需要能存儲滿足連續陰雨天氣、夜間照明需要的電能
2、蓄電池容量不能過小,過小,則不能滿足夜晚照明的需要,也不能過大,容量太大,蓄電池始終處於虧電狀態,會影響起壽命,同時也造成浪費,所以蓄電池應與太陽能和負載相匹配。
3、太陽能板:太陽能板的功率應該大於4倍負載功率,系統才能正常運行,太陽能板的電壓要比蓄電池的電壓高出20~30%,這樣才能保證正常給蓄電池供電,蓄電池容量必須比負載日耗量高6倍左右為宜。
4、燈具的選擇,一般用低壓節能燈』低壓鈉燈,LED光源為好。

6. 風光互補發電系統原理圖

路燈,作為便民工程,也是耗電大戶。在能源緊張的今天,風光互補路燈解決了這一難題,但風電互補路燈原理並不為人所知。其實風電互補路燈原理在國外早已普及,了解風電互補路燈原理才能更好的在國內將此項技術進行推廣。

風光互補發電系統是一種風能和光能轉化為電能的裝置,風光互補路燈工作原理是利用自然風作為動力,風輪吸收風的能量,帶動風力發電機旋轉,把風能轉變為電能,經過控制器的整流,穩壓作用,把交流電轉換為直流電,向蓄電池組充電並儲存電能。利用光伏效應將太陽能直接轉化為直流電,供負載使用或者貯存於蓄電池內備用。

風光互補型路燈結構由太陽能電池組件、風機、太陽能大功率LED、LPS燈具、光伏控制系統、風機控制系統、太陽能專用免維護蓄電池等部件組成,還包括太陽能電池組件支架、風機附件,燈桿,預埋件,蓄電池地埋箱等配件。

1、風力發電機

風力發電機是將自然的風轉換成電能的設施,將電能送到蓄電池中存儲起來,它和太陽能電池板配合共同為路燈提供能源。根據光源的功率不同,使用的風力發電機的功率也不同,一般有200W、300W、400W、600W等。輸出的電壓也有12V、24V、36V等若干種。

2、太陽能電池板:

太陽能電池板是太陽能路燈中的核心部分,也是太陽能路燈中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉換為電能,或送至蓄電池中存儲起來。在眾多太陽光電池中較普遍且較實用的有單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池及非晶硅太陽能電池等三種。在太陽光充足日照好的東西部地區,採用多晶硅太陽能電池為好,因為多晶硅太陽能電池生產工藝相對簡單,價格比單晶低。在陰雨天比較多、陽光相對不是很充足的南方地區,採用單晶硅太陽能電池為好,因為單晶硅太陽能電池性能參數比較穩定。非晶硅太陽能電池在室外陽光不足的情況下比較好,因為非晶硅太陽能電池對太陽光照條件要求比較低。

3、太陽能控制器

無論太陽能燈具大小,一個性能良好的充電放電控制器是必不可少的。為了延長蓄電池的使用壽命,必須對它的充電放電條件加以限制,防止蓄電池過充電及深度充電。在溫差較大的地方,合格的控制器還應具備溫度補償功能。同時太陽能控制器應兼有路燈控制功能,具有光控、時控功能,並應具有夜間自動切控負載能,便於陰雨天延長路燈工作時間。

4、蓄電池

由於太陽能光伏發電系統的輸入能量極不穩定,所以一般需要配置蓄電池系統才能工作。一般有鉛酸蓄電池、Ni-Cd蓄電池、Ni-H蓄電池。蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則:首先在能滿足夜晚照明的前提下,把白天太陽能電池組件的能量盡量存儲下來,同時還要能夠存儲滿足連續陰雨天夜晚照明需要的電能。蓄電池容量過小不能夠滿足夜晚照明的需要,蓄電池過大,一方面蓄電池始終處在虧電狀態,影響蓄電池壽命,同時造成浪費。蓄電池應與太陽能電池、用電負荷(路燈)相匹配。可用一種簡單方法確定它們之間的關系。太陽能電池功率必須比負載功率高出4倍以,系統才能正常工作。太陽能電池的電壓要超過蓄電池的工作電壓20~30%,才能保證給蓄電池正常負電。蓄電池容量必須比負載日耗量6倍以上為宜。蓄電池的選擇我們推薦使用膠體(Gel)電池,使用壽命長,更環保。

5、光源

太陽能路燈採用何種光源是太陽能燈具是否能正常使用的重要指標,一般太陽能燈具採用低壓節能燈、低壓納燈、無極燈、LED光源。

(1)低壓節能燈:功率小,光效較高,但使用壽命2000小時,電壓低燈管發黑,一般適合太陽能草坪燈、庭院燈。

(2)低壓鈉燈:低壓鈉燈光效高(可達200Lm/w),採用較少。

(3)無極燈:功率小,光效較高。該燈在22V(純正弦波,頻率50赫茲)普通市電條件下使用,壽命可以達到5萬小時,在太陽能燈具上使用壽命大大減少和普通節能燈差不多(因為太陽能燈具都是方波逆計變器,太陽能電源220V輸出頻率、項位、電壓都是不能和普通市電相比的。

(4)LED:LED燈光源,壽命長,可達1000000小時,工作電壓低,不需要逆變器,光效較高,國產50Lm/w,進口80Lm/w,隨著技術進步,LED的性能將進一步提高。LED作為太陽能路燈的光源將是一種趨勢。

6、燈桿及燈具外殼

燈桿的高度應根據道路的寬度、燈具的間距,道路的照度標准確定。燈具外殼根據我鎢收集了許多國外太陽燈資料,在美觀外殼和節能之間,大多數都選擇節能,燈具外觀要求不高,相對實用就行。

選用風光互補路燈要注意的問題

1風機的選擇

風機是風光互補路燈的標志性產品,風機的選擇最關鍵的是要風機的運行平穩。燈桿是無位索塔,最小心因風機運行時的振動引起燈罩和太陽能支架的固定件松脫。選擇風機的另一個主要因素就是風機的造型美觀,重量要輕,減小塔桿的負荷。

2.供電系統最佳配置的設計

保證路燈的亮燈時間是路燈的重要指標,風光互補路燈作為一個獨立供電系統,從路燈燈泡的選擇到風機,

陽能電池及儲能系統容量的配置都有一個最佳配置設計的問題,需要結合安裝路燈地點的自然資源條件來進行系統最佳容量配置的設計

3.燈桿的強度設計

要根據選定的風機及太陽能電池的容量及安裝高度要求,結合當地的自然資源條件進行燈桿強度的設計,確定合理的燈桿和結構形式。

7. 風光互補發電系統的互補控制

風光互補控制器由主電路板和控制電路板兩部分組成。主電路板主要包括不控整流器、dc/dc變換器、防反充二極體等。控制電路板中的控制晶元為pic16f877a單片機,它負責整個系統的控制工作,是控制核心部分,其外圍電路包括電壓、電流采樣電路,功率管驅動電路,保護電路,通訊電路,輔助電源電路等。風力發電機輸出的三相交流電接u、v、w,經三相不控整流器整流和電容c0穩壓後給蓄電池充電。sp、sn分別為太陽能電池板的正、負極接線端子,d1為防反充二極體,其作用是防止蓄電池電壓和風力發電機的整流電壓對太陽能電池陣列反向灌充,確保太陽能電池的單向導電性。r0是風力發電機的卸荷電阻,當風速過高時,風力發電機輸出電壓大於蓄電池過充電壓,單片機輸出脈沖(pwm)來控制q3開通,使多餘的能量被消耗在卸荷電阻上,從而保護蓄電池。二極體d2和保險絲f1是為了防止蓄電池接反,當蓄電池接反時,蓄電池通過d2與f1構成短路迴路,燒毀保險絲而切斷電路,從而保護控制器和蓄電池。主電路中間部分是兩個輸出並聯的buck型dc/dc變換器,為了抑制mosfet管因過壓、/dt或者過流、di/dt產生的開關損耗,本設計的dc/dc變換器採用具有緩沖電路的buck變換器。主電路是由兩個互相獨立輸出端並聯的buck電路組成,一路是光伏發電系統主電路,一路是風力發電系統主電路。緩沖電路由於電路中存在分布電感和感性負載,當mos管關斷時,將會在mos管上產生很大的浪涌電壓。為了消除浪涌電壓的危害,提高mos管工作可靠性和效率,常用的方法是使用緩沖電路。
隨著社會的發展和能源的短缺,高科技和新技術得到廣泛的應用。新能源的發展和開發是人類發展的趨勢。風能和太陽能必將在這個資源稀缺的年代得到大力推廣和使用。我國可以在這方面努力,爭取在新能源方面走在世界的前列。

8. 請問誰知道5000w的太陽能風光互補發電系統需要什麼樣的配置

你說的太籠統了,這五千瓦指的是什麼?負載還是組件功率?什麼地區?需要多大的風機?這些都應該清楚。並網還是《華通遠航》離網?

9. 風光互補發電系統怎麼配置

這個很復雜吧,風光都不可控,穩定性差,理論上應該整流成直流,在逆變成交流,降壓充電。給鋰電池也不知道直接直接降壓行吧。不過網上有賣這種設備的,接入風光,能自動調控,穩定輸出,而且還不貴。

10. 風光互補供電系統的結構及原理

風光互補供電系統主要由風力發電機組、太陽能光伏電池組、控制器、蓄電池、逆變器、交流直流負載等部分組成,該系統是集風能、太陽能及蓄電池等多種能源發電技術及系統智能控制技術為一體的復合可再生能源發電系統。
(1)風力發電部分是利用風力機將風能轉換為機械能,通過風力發電機將機械能轉換為電能,再通過控制器對蓄電池充電,經過逆變器對負載供電;
(2)光伏發電部分利用太陽能電池板的光伏效應將光能轉換為電能,然後對蓄電池充電,通過逆變器將直流電轉換為交流電對負載進行供電;
(3)逆變系統由幾台逆變器組成,把蓄電池中的直流電變成標準的220v交流電,保證交流電負載設備的正常使用。同時還具有自動穩壓功能,可改善風光互補發電系統的供電質量;
(4)控制部分根據日照強度、風力大小及負載的變化,不斷對蓄電池組的工作狀態進行切換和調節:一方面把調整後的電能直接送往直流或交流負載。另一方面把多餘的電能送往蓄電池組存儲。發電量不能滿足負載需要時,控制器把蓄電池的電能送往負載,保證了整個系統工作的連續性和穩定性;
(5)蓄電池部分由多塊蓄電池組成,在系統中同時起到能量調節和平衡負載兩大作用。它將風力發電系統和光伏發電系統輸出的電能轉化為化學能儲存起來,以備供電不足時使用。
風光互補發電系統根據風力和太陽輻射變化情況,可以在以下三種模式下運行:風力發電機組單獨向負載供電;光伏發電系統單獨向負載供電;風力發電機組和光伏發電系統聯合向負載供電。