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如何配置风光互补系统

发布时间: 2022-05-01 08:09:52

1. 风光互补供电系统如何设计,容量如何计算最好有具体案例,谢谢

风光互补,是一套发电应用系统,该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机(将交流电转化为直流电)将发出的电能存储到蓄电池组中,当用户需要用电时,逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电,通过输电线路送到用户负载处。是风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电。
风光互补发电站采用风光互补发电系统,风光互补发电站系统主要由风力发电机、太阳能电池方阵、智能控制器、蓄电池组、多功能逆变器、电缆及支撑和辅助件等组成一个发电系统,将电力并网送入常规电网中。夜间和阴雨天无阳光时由风能发电,晴天由太阳能发电,在既有风又有太阳的情况下两者同时发挥作用,实现了全天候的发电功能,比单用风机和太阳能更经济、科学、实用。适用于道路照明、农业、牧业、种植、养殖业、旅游业、广告业、服务业、港口、山区、林区、铁路、石油、部队边防哨所、通讯中继站、公路和铁路信号站、地质勘探和野外考察工作站及其它用电不便地区。
1.发电部分:由1台或者几台风力发电机和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。 2. 蓄电部分:由多节蓄电池组成,完成系统的全部电能储备任务。 3. 充电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、避雷器等组成。完成系统各部分的连接、组合以及对于蓄电池组充电的自动控制。 4.供电部分:由一台或者几台逆变电源组成,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。

2. 风光互补系统的系统应用扩展

分布式风光互补发电系统,又称分散式发电或分布式供能,是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的风光互补发电系统,以满足特定用户的需求,支持现存配电网的经济运行,或者同时满足这两个方面的要求。
分布式风光互补供电系统由风力发电系统和光伏发电系统组成;其基本设备包括风力发电机、太阳能电池组件、太阳能方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备,另外还有供电系统监控装置和环境监测装置;其运行模式是在夜间和阴雨天无阳光时由风力发电系统将风能转换输出电能,或在有太阳辐射时由光伏发电系统将太阳能转换输出电能,或在既有风又有太阳的情况下两者同时发挥作用转换输出电能,经过直流汇流箱集中送入直流配电柜,由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载,多余或不足的电力通过联接电网来调节实现了全天候的发电功能,比单用风机和太阳能更经济、科学、实用。 系统相互独立,可自行控制,避免发生大规模停电事故,安全性高;
弥补大电网稳定性的不足,在意外发生时继续供电,成为集中供电不可或缺的重要补充;
可对区域电力的质量和性能进行实时监控,非常适合向农村、牧区、山区,发展中的大、中、小城市或商业区的居民供电,大大减小环保压力;
输配电损耗低,甚至没有,无需建配电站,降低或避免附加的输配电成本,土建和安装成本低;
调峰性能好,操作简单;
由于参与运行的系统少,启停快速,便于实现全自动。

3. 风光互补系统的系统构成

我国具有丰富的太阳能、风能资源,并已经应用于许多领域。但不能避免的是,无论风力资源还是太阳能资源都是不确定的,由于资源的不确定性,风力发电和太阳发电系统发出的电具有不平衡性,不能直接用来给负载供电。为了给负载提供稳定的电源,必须借助蓄电池这个“中枢”才能给负载提供稳定的电源,由蓄电池、太阳能电池板、风力发电机以及控制器等构成的分布式风光互补发电系统能将风能和太阳能在时间上和地域上的互补性很好的衔接起来,形成分布式发电。
1、 风力发电机
风力发电机是将风力机的机械能转化为电能的设备。风力发电机分为直流发电机和交流发电机 。
1)直流发电机。电励磁直流发电机。该类发电机分自励、它励和复励三种形式,小型直流发电系统一般和蓄电池匹配使用,装置容量一般为1000 w以下。永磁直流发电机。这种发电机与电励磁式直流发电机相比结构简单,其输出电压随风速变化,需在发电机和负载间增加蓄电池和控制系统,通过调节控制系统占空比来调节输出电压。由于直流发电机构造复杂、价格昂贵,而且直流发电机带有换向器和整流子,一旦出现故障,维护十分麻烦,因此在实际应用中此类风力发电机较少采用。
2)交流发电机。交流发电机分:同步发电机和异步发电机。同步发电机在同步转速时工作,同步转速是由同步发电机的极数和频率共同决定,而异步发电机则是以略高于同步发电机的转速工作。主要有无刷爪极自励发电机、整流自励交流发电机、感应发电机和永磁发电机等。在小型风力发电系统中主要使用三相永磁同步发电机。三相永磁同步发电机一般体积较小、效率较高、而且价格便宜。永磁同步发电机的定子结构与一般同步电机相同,转子采用永磁结构,由于没有励磁绕组,不消耗励磁功率,因而有较高的效率。另外,由于永磁同步发电机省去了换向装置和电刷,可靠性高,定子铁耗和机械损耗相对较小,使用寿命长。
2、太阳能光伏电池原理
光伏电池是直接将太阳能转换为电能的器件,其工作原理是:当太阳光辐射到光伏电池的表面时,光子会冲击光伏电池内部的价电子,当价电子获得大于禁带宽度eg的能量,价电子就会冲出共价键的约束从价带激发到导带,产生大量非平衡状态的电子-空穴对。被激发的电子和空穴经自由碰撞后,在光伏电池半导体中复合达到平衡。
3、蓄电池
蓄电池作为风光互补发电系统的储能设备,在整个发电系统中起着非常重要的作用。首先,由于自然风和光照是不稳定的,在风力、光照过剩的情况下,存储负载供电多余的电能,在风力、光照欠佳时,储能设备蓄电池可以作为负载的供电电源;其次,蓄电池具有滤波作用,能使发电系统更加平稳的输出电能给负载;另外,风力发电和光伏发电很容易受到气候、环境的影响,发出的电量在不同时刻是不同的,也有很大差别。作为它们之间的“中枢”,蓄电池可以将它们很好的连接起来,可以将太阳能和风能综合起来,实现二者之间的互补作用。常用蓄电池主要有铅酸蓄电池、碱性镍蓄电池和镉镍蓄电池。随着电储能技术的不断发展,产生了越来越多新的储能方式,如超导储能、超级电容储能、燃料电池等。由于造价便宜、使用简单、维修方便、原材料丰富,而且在技术上不断取得进步和完善,因此在小型风力发电及光伏发电中铅酸蓄电池已得到广泛的应用。本文设计的智能型风光互补发电系统采用铅酸蓄电池作为储能设备。

4. 风光互补路灯系统的注意事项

1. 风机的选择
风机是风光互补路灯的标志性产品,风机的选择最关键的是要风机的运行平稳。灯杆是无拉索塔,最担心因风机运行时的振动引起灯罩和太阳能支架的固定件松脱。选择风机的另一个主要因素就是风机的造型要美观,重量要轻,减小塔杆的负荷。
在技术上我们可以采用MUCE垂直轴风力发电作为发电主体,它有这么几点好处:
a、故障率低(转速慢、无转向机构);
b、无噪音;
c、发电曲线饱满(启动风速低、在中低风速运行时发电量较大);
d、不受风向及近地面团风的影响;
e、抗台风能力较强(抗风能力达到45m/s)。
2. 供电系统最佳配置的设计
保证路灯的亮灯时间是路灯的重要指标,风光互补路灯作为一个独立供电系统,从路灯灯泡的选择到风机,太阳能电池及储能系统容量的配置都有一个最佳配置设计的问题,需要结合安装路灯地点的自然资源条件来进行系统最佳容量配置的设计。
3. 灯杆的强度设计
要根据选定的风机及太阳能电池的容量及安装高度要求,结合当地的自然资源条件进行灯杆强度的设计,确定合理的灯杆尺寸和结构形式。
环保和节能是社会可持续发展的保证,风光互补路灯是集环保和节能为一体的产品,随着全球常规能源短缺情况的加剧,风能和太阳能这种清洁可再生的自然能源的利用将会普及,风光互补路灯将代表着未来路灯的发展方向。
希望能从经济效益明显的风光互补路灯做起,增强人们对新能源的认识和理解,为我国全面推广新能源的应用打好基础。

5. 风光互补太阳能路灯配置方案如何计算

在风光互补太阳能路灯系统中,包含四个组成部分:风机、太阳能板、蓄电池、风光互补控制器。至于每个部分应该怎么选择,我大概给你介绍一下:
风光互补控制器:一个性能良好的控制器是必不可少的,为了延长蓄电池的寿命,就必须对它的充、放电条件加以控制,防止蓄电池过度充电和过度放电,如果在温差较大的地区,合格的控制器应该具备温度补偿功能,同时应该兼备路灯控制功能,比如:光控,时控,自动控制负载等。
蓄电池:蓄电池的选择也很重要,选择的蓄电池必须满足几个条件:
1,在能满足夜间照明的前提下,能把白天多余的太阳能能量存储起来,同时还需要能存储满足连续阴雨天气、夜间照明需要的电能
2、蓄电池容量不能过小,过小,则不能满足夜晚照明的需要,也不能过大,容量太大,蓄电池始终处于亏电状态,会影响起寿命,同时也造成浪费,所以蓄电池应与太阳能和负载相匹配。
3、太阳能板:太阳能板的功率应该大于4倍负载功率,系统才能正常运行,太阳能板的电压要比蓄电池的电压高出20~30%,这样才能保证正常给蓄电池供电,蓄电池容量必须比负载日耗量高6倍左右为宜。
4、灯具的选择,一般用低压节能灯’低压钠灯,LED光源为好。

6. 风光互补发电系统原理图

路灯,作为便民工程,也是耗电大户。在能源紧张的今天,风光互补路灯解决了这一难题,但风电互补路灯原理并不为人所知。其实风电互补路灯原理在国外早已普及,了解风电互补路灯原理才能更好的在国内将此项技术进行推广。

风光互补发电系统是一种风能和光能转化为电能的装置,风光互补路灯工作原理是利用自然风作为动力,风轮吸收风的能量,带动风力发电机旋转,把风能转变为电能,经过控制器的整流,稳压作用,把交流电转换为直流电,向蓄电池组充电并储存电能。利用光伏效应将太阳能直接转化为直流电,供负载使用或者贮存于蓄电池内备用。

风光互补型路灯结构由太阳能电池组件、风机、太阳能大功率LED、LPS灯具、光伏控制系统、风机控制系统、太阳能专用免维护蓄电池等部件组成,还包括太阳能电池组件支架、风机附件,灯杆,预埋件,蓄电池地埋箱等配件。

1、风力发电机

风力发电机是将自然的风转换成电能的设施,将电能送到蓄电池中存储起来,它和太阳能电池板配合共同为路灯提供能源。根据光源的功率不同,使用的风力发电机的功率也不同,一般有200W、300W、400W、600W等。输出的电压也有12V、24V、36V等若干种。

2、太阳能电池板:

太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分,也是太阳能路灯中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送至蓄电池中存储起来。在众多太阳光电池中较普遍且较实用的有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池及非晶硅太阳能电池等三种。在太阳光充足日照好的东西部地区,采用多晶硅太阳能电池为好,因为多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单,价格比单晶低。在阴雨天比较多、阳光相对不是很充足的南方地区,采用单晶硅太阳能电池为好,因为单晶硅太阳能电池性能参数比较稳定。非晶硅太阳能电池在室外阳光不足的情况下比较好,因为非晶硅太阳能电池对太阳光照条件要求比较低。

3、太阳能控制器

无论太阳能灯具大小,一个性能良好的充电放电控制器是必不可少的。为了延长蓄电池的使用寿命,必须对它的充电放电条件加以限制,防止蓄电池过充电及深度充电。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿功能。同时太阳能控制器应兼有路灯控制功能,具有光控、时控功能,并应具有夜间自动切控负载能,便于阴雨天延长路灯工作时间。

4、蓄电池

由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定,所以一般需要配置蓄电池系统才能工作。一般有铅酸蓄电池、Ni-Cd蓄电池、Ni-H蓄电池。蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则:首先在能满足夜晚照明的前提下,把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来,同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要,蓄电池过大,一方面蓄电池始终处在亏电状态,影响蓄电池寿命,同时造成浪费。蓄电池应与太阳能电池、用电负荷(路灯)相匹配。可用一种简单方法确定它们之间的关系。太阳能电池功率必须比负载功率高出4倍以,系统才能正常工作。太阳能电池的电压要超过蓄电池的工作电压20~30%,才能保证给蓄电池正常负电。蓄电池容量必须比负载日耗量6倍以上为宜。蓄电池的选择我们推荐使用胶体(Gel)电池,使用寿命长,更环保。

5、光源

太阳能路灯采用何种光源是太阳能灯具是否能正常使用的重要指标,一般太阳能灯具采用低压节能灯、低压纳灯、无极灯、LED光源。

(1)低压节能灯:功率小,光效较高,但使用寿命2000小时,电压低灯管发黑,一般适合太阳能草坪灯、庭院灯。

(2)低压钠灯:低压钠灯光效高(可达200Lm/w),采用较少。

(3)无极灯:功率小,光效较高。该灯在22V(纯正弦波,频率50赫兹)普通市电条件下使用,寿命可以达到5万小时,在太阳能灯具上使用寿命大大减少和普通节能灯差不多(因为太阳能灯具都是方波逆计变器,太阳能电源220V输出频率、项位、电压都是不能和普通市电相比的。

(4)LED:LED灯光源,寿命长,可达1000000小时,工作电压低,不需要逆变器,光效较高,国产50Lm/w,进口80Lm/w,随着技术进步,LED的性能将进一步提高。LED作为太阳能路灯的光源将是一种趋势。

6、灯杆及灯具外壳

灯杆的高度应根据道路的宽度、灯具的间距,道路的照度标准确定。灯具外壳根据我钨收集了许多国外太阳灯资料,在美观外壳和节能之间,大多数都选择节能,灯具外观要求不高,相对实用就行。

选用风光互补路灯要注意的问题

1风机的选择

风机是风光互补路灯的标志性产品,风机的选择最关键的是要风机的运行平稳。灯杆是无位索塔,最小心因风机运行时的振动引起灯罩和太阳能支架的固定件松脱。选择风机的另一个主要因素就是风机的造型美观,重量要轻,减小塔杆的负荷。

2.供电系统最佳配置的设计

保证路灯的亮灯时间是路灯的重要指标,风光互补路灯作为一个独立供电系统,从路灯灯泡的选择到风机,

阳能电池及储能系统容量的配置都有一个最佳配置设计的问题,需要结合安装路灯地点的自然资源条件来进行系统最佳容量配置的设计

3.灯杆的强度设计

要根据选定的风机及太阳能电池的容量及安装高度要求,结合当地的自然资源条件进行灯杆强度的设计,确定合理的灯杆和结构形式。

7. 风光互补发电系统的互补控制

风光互补控制器由主电路板和控制电路板两部分组成。主电路板主要包括不控整流器、dc/dc变换器、防反充二极管等。控制电路板中的控制芯片为pic16f877a单片机,它负责整个系统的控制工作,是控制核心部分,其外围电路包括电压、电流采样电路,功率管驱动电路,保护电路,通讯电路,辅助电源电路等。风力发电机输出的三相交流电接u、v、w,经三相不控整流器整流和电容c0稳压后给蓄电池充电。sp、sn分别为太阳能电池板的正、负极接线端子,d1为防反充二极管,其作用是防止蓄电池电压和风力发电机的整流电压对太阳能电池阵列反向灌充,确保太阳能电池的单向导电性。r0是风力发电机的卸荷电阻,当风速过高时,风力发电机输出电压大于蓄电池过充电压,单片机输出脉冲(pwm)来控制q3开通,使多余的能量被消耗在卸荷电阻上,从而保护蓄电池。二极管d2和保险丝f1是为了防止蓄电池接反,当蓄电池接反时,蓄电池通过d2与f1构成短路回路,烧毁保险丝而切断电路,从而保护控制器和蓄电池。主电路中间部分是两个输出并联的buck型dc/dc变换器,为了抑制mosfet管因过压、/dt或者过流、di/dt产生的开关损耗,本设计的dc/dc变换器采用具有缓冲电路的buck变换器。主电路是由两个互相独立输出端并联的buck电路组成,一路是光伏发电系统主电路,一路是风力发电系统主电路。缓冲电路由于电路中存在分布电感和感性负载,当mos管关断时,将会在mos管上产生很大的浪涌电压。为了消除浪涌电压的危害,提高mos管工作可靠性和效率,常用的方法是使用缓冲电路。
随着社会的发展和能源的短缺,高科技和新技术得到广泛的应用。新能源的发展和开发是人类发展的趋势。风能和太阳能必将在这个资源稀缺的年代得到大力推广和使用。我国可以在这方面努力,争取在新能源方面走在世界的前列。

8. 请问谁知道5000w的太阳能风光互补发电系统需要什么样的配置

你说的太笼统了,这五千瓦指的是什么?负载还是组件功率?什么地区?需要多大的风机?这些都应该清楚。并网还是《华通远航》离网?

9. 风光互补发电系统怎么配置

这个很复杂吧,风光都不可控,稳定性差,理论上应该整流成直流,在逆变成交流,降压充电。给锂电池也不知道直接直接降压行吧。不过网上有卖这种设备的,接入风光,能自动调控,稳定输出,而且还不贵。

10. 风光互补供电系统的结构及原理

风光互补供电系统主要由风力发电机组、太阳能光伏电池组、控制器、蓄电池、逆变器、交流直流负载等部分组成,该系统是集风能、太阳能及蓄电池等多种能源发电技术及系统智能控制技术为一体的复合可再生能源发电系统。
(1)风力发电部分是利用风力机将风能转换为机械能,通过风力发电机将机械能转换为电能,再通过控制器对蓄电池充电,经过逆变器对负载供电;
(2)光伏发电部分利用太阳能电池板的光伏效应将光能转换为电能,然后对蓄电池充电,通过逆变器将直流电转换为交流电对负载进行供电;
(3)逆变系统由几台逆变器组成,把蓄电池中的直流电变成标准的220v交流电,保证交流电负载设备的正常使用。同时还具有自动稳压功能,可改善风光互补发电系统的供电质量;
(4)控制部分根据日照强度、风力大小及负载的变化,不断对蓄电池组的工作状态进行切换和调节:一方面把调整后的电能直接送往直流或交流负载。另一方面把多余的电能送往蓄电池组存储。发电量不能满足负载需要时,控制器把蓄电池的电能送往负载,保证了整个系统工作的连续性和稳定性;
(5)蓄电池部分由多块蓄电池组成,在系统中同时起到能量调节和平衡负载两大作用。它将风力发电系统和光伏发电系统输出的电能转化为化学能储存起来,以备供电不足时使用。
风光互补发电系统根据风力和太阳辐射变化情况,可以在以下三种模式下运行:风力发电机组单独向负载供电;光伏发电系统单独向负载供电;风力发电机组和光伏发电系统联合向负载供电。