太阳能、风力发电高效充电管理系统

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绿色建筑如何实现可再生能源利用

绿色建筑如何实现可再生能源利用

绿色建筑如何实现可再生能源利用在当今社会,随着环保意识的不断提高和能源危机的日益凸显,绿色建筑已成为建筑领域的重要发展方向。

而实现可再生能源的有效利用,则是绿色建筑的关键一环。

绿色建筑,简单来说,就是在建筑的全生命周期内,最大限度地节约资源、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间。

可再生能源,包括太阳能、风能、水能、生物能等,具有清洁、可持续的特点,是解决能源短缺和环境问题的重要途径。

首先,太阳能的利用在绿色建筑中占据着重要地位。

太阳能热水器是我们常见的一种应用,它通过吸收太阳能将水加热,为居民提供生活热水,大大降低了对传统能源的依赖。

而太阳能光伏发电则是更为先进和广泛的应用方式。

在绿色建筑的屋顶和外立面上安装光伏板,将太阳能转化为电能,不仅可以满足建筑自身的用电需求,多余的电量还可以并入电网,实现能源的共享和优化利用。

此外,太阳能还可以用于建筑的采光和照明。

通过合理的设计,利用自然光来减少人工照明的使用时间,既节约了能源,又提高了室内的舒适度。

风能也是绿色建筑中可利用的可再生能源之一。

在一些风力资源丰富的地区,可以在建筑顶部安装小型风力发电机。

虽然单个建筑所能获取的风能相对有限,但如果在一个区域内多个建筑同时利用,累积起来的能源也相当可观。

同时,通过建筑的布局和设计,也可以引导自然风进入建筑内部,改善通风效果,减少空调的使用,从而达到节能的目的。

水能在绿色建筑中的应用主要体现在雨水收集和中水回用方面。

通过在建筑周围设置雨水收集系统,将雨水收集起来进行储存和处理,可以用于灌溉、冲厕等非饮用用途。

中水回用则是将建筑内使用过的废水经过处理后再次利用,这不仅减少了对新鲜水资源的需求,还降低了污水排放对环境的影响。

生物能在绿色建筑中的应用也具有很大的潜力。

比如,利用生物质燃料如木屑、秸秆等进行供热和发电。

另外,在建筑周边种植能源作物,如油菜、向日葵等,通过提取其油脂来生产生物柴油,也是一种可行的方式。

基于太阳能-风能互补的WSN节点自供电系统研究

基于太阳能-风能互补的WSN节点自供电系统研究

基于太阳能-风能互补的WSN节点自供电系统研究随着无线传感网络(WSN)在各个领域的广泛应用,对WSN节点能源供应的要求也日益提高。

传统的电池供电方式存在着寿命短、污染环境、不稳定等问题,因此采用可再生能源进行节点自供电成为了研究的热点之一。

本文将针对WSN节点的自供电系统进行研究,重点探讨基于太阳能和风能互补的自供电系统,并对其进行实验验证,为WSN节点的可持续运行提供技术支持。

一、研究背景WSN节点由于要长期在野外环境中工作,其能源供应一直是制约其长期稳定运行的重要因素。

传统的电池供电方式因受环境限制和能源有限,难以满足WSN节点长期工作的需求。

考虑采用可再生能源进行节点自供电已成为当前研究的热点之一。

太阳能和风能作为最具发展前景的清洁能源,被广泛应用于各种场景中。

太阳能光伏和风能发电技术已经非常成熟,且在野外环境中具有广泛的应用前景。

基于太阳能和风能的互补供电方案成为了WSN节点自供电的一个重要方向。

二、基于太阳能-风能互补的自供电系统设计1. 系统结构基于太阳能-风能互补的自供电系统由太阳能和风能发电子系统、能量管理系统和存储系统三部分组成。

太阳能和风能发电子系统负责将太阳能和风能转化为电能,能量管理系统负责对电能进行管理和分配,存储系统负责将多余的电能进行储存,以保证在夜晚或无风时能够持续供电。

2. 太阳能-风能发电子系统太阳能-风能发电子系统主要由太阳能光伏板和风力发电机组成。

太阳能光伏板负责将阳光转化为电能,风力发电机负责将风能转化为电能。

在野外环境中,太阳能和风能均具备较好的资源优势,能够互为补充,使得整个系统能够实现24小时稳定供电。

3. 能量管理系统能量管理系统主要由充电控制器、电能转化器和电池管理系统组成。

充电控制器负责对太阳能和风能发电子系统输出的电能进行控制和管理,电能转化器负责对电能进行转换和输出,电池管理系统负责对存储系统中的电池进行管理和保护。

储能系统主要由储能电池和超级电容组成。

移动基站动力维护创新案例

移动基站动力维护创新案例

移动基站动力维护创新案例
移动基站是为提供移动通信服务的设备,其正常运行需要稳定的电力供应。

移动基站动力维护的创新案例可以包括以下几个方面:
1. 太阳能充电系统:移动基站通常远离城市,往往无法接入常规的电力供应网。

为了解决电力供应问题,可以利用太阳能充电系统为移动基站提供稳定的电力。

在建设移动基站时,可以将太阳能充电系统与基站整合在一起,利用太阳能发电系统为基站提供电力。

这样不仅能够节省能源开支,还能减少对环境的污染。

2. 风力发电系统:与太阳能充电系统类似,风力发电系统也可以为移动基站提供可靠的电力。

在移动基站所在的地区如果有较强的风资源,可以考虑利用风力发电系统进行基站动力维护。

风力发电系统可以根据实际需求和风能资源情况进行设计和布置,确保基站能够持续稳定地运行。

3. 蓄电池管理系统:在移动基站动力维护过程中,蓄电池起到了至关重要的作用。

因此,创新的蓄电池管理系统可以有效提高基站的电力维护效率。

例如,可以通过智能化监测和控制系统对蓄电池的放电、充电和温度进行实时监测和管理,保障蓄电池的正常运行,提高其使用寿命和充放电效率。

4. 远程监控与维护系统:为了提高基站动力维护的效率,可以采用远程监控与维护系统。

通过该系统,可以实时监控基站的电力供应状况,及时发现并解决潜在的故障,减少维护人员的
上门巡查频率。

同时,还可以通过远程系统进行设备参数的调整和优化,提高基站的运行效率和稳定性。

DCS系统在新能源领域中的应用案例

DCS系统在新能源领域中的应用案例

DCS系统在新能源领域中的应用案例随着全球对可再生能源的需求增加,新能源领域的发展迅速。

在新能源领域中,DCS系统(分散控制系统)被广泛应用于能源生产、储存、分配等方面,为新能源行业的可靠运营和持续发展提供了关键支持。

本文将介绍几个DCS系统在新能源领域中的应用案例,以展示其在该领域中的重要性和价值。

1. 太阳能发电站的DCS系统应用太阳能发电作为一种清洁、可再生的能源,具有巨大的发展潜力。

在太阳能发电站中,DCS系统被用于监测和控制太阳能电池板的输出功率、电压等参数,以确保光伏发电系统的高效运行。

通过DCS系统,运维人员可以实时监测发电量、温度、辐射等数据,并根据实时信息调整电池板的角度、转向等,最大限度地利用太阳能资源,提高发电效率。

2. 风力发电场的DCS系统应用风力发电是一种成熟的清洁能源技术,得到了广泛应用。

在大型风力发电场中,数百或数千个风力发电机需要协调运行,以确保风力资源的最佳利用。

DCS系统在风力发电场中用于监测和控制发电机的转速、电力输出、偏航角度等参数,并实时调节发电机的工作状态,以适应风速和风向的变化。

通过DCS系统的智能控制,风力发电场可以实现高效、稳定的发电运行。

3. 生物质能发电厂的DCS系统应用生物质能发电是利用可再生的生物质资源进行发电的一种方式。

在生物质能发电厂中,DCS系统被用于控制和监测生物质燃料的供应、燃烧过程、发电机组的运行状态等。

通过DCS系统的自动化控制,生物质能发电厂可以实现对燃料的精确控制和燃烧效率的提高,同时最大限度地减少排放物的产生。

4. 电动汽车充电站的DCS系统应用随着电动汽车的普及,电动汽车充电站的重要性也日益增加。

在电动汽车充电站中,DCS系统被用于管理充电设备、监测充电电流、电压等参数,并实时控制充电过程中的电池状态和充电速度。

通过DCS 系统,充电站可以实现多个充电桩的协调运行,提高充电效率,满足用户对电动汽车充电的需求。

综上所述,DCS系统在新能源领域中扮演着重要的角色。

高效能量收集与管理系统设计

高效能量收集与管理系统设计

高效能量收集与管理系统设计能源是人类社会发展的重要基石,而高效能量收集与管理系统的设计则是确保能源的有效利用和管理的关键。

本文将针对高效能量收集与管理系统的设计进行详细探讨。

首先,高效能量收集系统需要考虑能源的多样性和可再生性。

如今,能源形式多样,包括化石能源、太阳能、风能、地热能等等。

为了最大程度地利用这些能源,系统设计需要考虑多种形式的能量收集设备并确保它们的有效运行。

例如,针对太阳能的收集,可采用光伏电池板或太阳能热水器;对于风能,可使用风力发电机。

系统设计需要综合考虑这些不同形式的能源收集设备,以实现最佳的能量收集效果。

其次,高效能量收集系统需要考虑实时数据监测与管理。

通过对能量收集设备的数据实时监测,系统可以及时掌握能量收集情况,并进行相应的管理与调整。

例如,通过设备传感器采集太阳能电池板的发电效率、风力发电机的输出功率等数据,系统可根据实际情况对设备进行优化调整。

此外,系统应具备数据存储和分析功能,以便对能源收集效果进行评估和优化。

通过持续的数据监测与管理,系统可以实时掌握能源利用情况,从而实现高效能量管理。

第三,高效能量管理系统需要考虑能源的优先级分配。

由于不同能源形式的可再生性和稳定性不同,系统设计应该基于能源的优先级进行合理的能量分配。

例如,太阳能等可再生能源应该优先利用,而化石能源则应该合理利用并逐步减少。

此外,通过对能源需求的预测和分析,系统可以根据实际需求调整能量分配,以实现最佳的能源利用效果。

例如,在使用电力的高峰期,系统可以合理分配太阳能电池板等可再生能源的利用比例,以减少对化石能源的依赖。

第四,高效能量收集与管理系统需要考虑能源的储存和传输。

由于能源的供需不均衡和不连续性,系统设计应考虑能源的储存和传输技术。

例如,对于太阳能收集系统,系统可将多余的电能储存在电池中,以备不时之需。

此外,通过合理的能源传输技术,系统可以在不同地点和设备之间进行能量传输,以实现不同能源形式的有效利用。

电力系统中的高效能源生产

电力系统中的高效能源生产

电力系统中的高效能源生产随着全球能源消耗不断增长,为了满足人们日益增长的能源需求,各国政府纷纷加大了能源开发和利用的力度。

电力是现代社会不可或缺的能源,电力系统的高效能源生产是实现经济社会可持续发展的重要保障。

一、电力系统中的高效能源生产简介电力系统中的能源生产主要包括火力发电、水力发电、核能发电、风力发电、太阳能发电等。

高效能源生产是指在保证能源生产的同时,尽可能减少能源浪费,保障生态环境的前提下,提高能源的利用效率和产能效率的能源生产方式。

二、高效火力发电火力发电是一种通过燃料和空气进行燃烧产生高温高压蒸汽,通过蒸汽驱动汽轮机发电的过程。

高效火力发电技术主要包括超超临界、高效燃烧和余热利用等几个方面。

1. 超超临界技术超超临界技术是指在高温高压条件下的工作流体比超临界技术更高(例如水的临界温度为374℃,压强为22.1MPa)。

与传统超临界技术相比,超超临界技术的最高效率可提高2-3个百分点,能够充分利用燃料的能量。

2. 高效燃烧技术高效燃烧技术是通过增加过量空气、增加燃料燃烧温度、改进燃烧器结构等方式,减少煤的损失并降低污染物的排放。

这种技术不仅可以提高燃料的利用效率,还可以降低环境污染。

3. 余热利用技术火力发电过程中会产生大量余热,通过余热利用技术可以充分利用这些余热。

余热利用技术主要包括烟气余热利用、凝汽余热利用、空气预热等多种方式。

利用余热可以提高锅炉的热效率、降低煤耗和污染物排放。

三、高效水力发电水力发电是指利用水流的动能转换为电能的一种发电方式。

高效水力发电技术主要包括水轮机优化、水能利用率提高、输电损耗降低等几个方面。

1. 水轮机优化水轮机是实现水能转化为机械能的关键设备,对于提高水轮机的效率,可以采用采用特殊材料、流动部件和控制技术等方式进行优化。

2. 水能利用率提高水能的利用率与水库的装置、水轮机的调度和控制等密切相关。

提高水能的利用率可以通过加强水库管理、优化水轮机调度等方式来实现。

太阳能风光互补发电系统

太阳能风光互补发电系统

太阳能风光互补发电系统1.问题的提出如何解决能源危机问题,已经成为全球关注的热点。

节能和环保已成为当今世界的两大主题。

在当前可利用的几种可再生能源中,太阳能和风能是应用比较广泛的两种。

风光互补发电控制系统是为了弥补传统电力的不足而设计的独立发电设备。

它是由太阳能电池组件与风力发电机配合而成的一个系统,通过微型计算机的远程控制,并实现了免维护的功能。

2.风光互补发电系统的现状最初的风光互补发电系统,就是将风力机和光伏组件进行简单的组合,因为缺乏详细的数学计算模型,同时系统只用于保证率低的用户,导致使用寿命不长。

近几年随着风光互补发电系统应用范围的不断扩大,保证率和经济性要求的提高,国外相继开发出一些模拟风力、光伏及其互补发电系统性能的大型工具软件包。

通过模拟不同系统配置的性能和供电成本可以得出最佳的系统配置。

在国外对于风光互补发电系统的设计主要有两种方法进行功率的确定:一是功率匹配的方法,即在不同辐射和风速下对应的光伏阵列的功率和风机的功率和大于负载功率,只要用于系统的优化控制;另一是能量匹配的方法,即在不同辐射和风速下对应的光伏阵列的发电量和风机的发电量的和大于等于负载的耗电量,主要用于系统功率设计。

目前国内进行风光互补发电系统研究的大学,主要有中科院电工研究所、内蒙古大学、内蒙古农业大学、合肥工业大学等。

各科研单位主要在以下几个方面进行研究:风光互补发电系统的优化匹配计算、系统控制等。

目前中科院电工研究所的生物遗传算法的优化匹配和内蒙古大学新能源研究中推出来的小型户用风光互补发电系统匹配的计算即辅助设计,在匹配计算方面有着领先的地位,而合肥工业大学智能控制在互补发电系统的应用也处在前沿水平。

3.一个设计好的太阳能风光互补发电的设计框图结构该系统是集风能、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。

它的主要组成设备有:风力发电机:风机采用具有特别适合大多内陆地区低风速、时发电特性好、发电量大的特点。

风光互补供电系统在新能源汽车充电基础设施中的应用

风光互补供电系统在新能源汽车充电基础设施中的应用

风光互补供电系统在新能源汽车充电基础设施中的应用随着全球对环境保护的日益关注,新能源汽车逐渐成为了人们的首选。

而作为新能源汽车充电基础设施的核心,充电效率和可靠性是保障其可持续发展的重要因素之一。

在这方面,风光互补供电系统凭借其清洁、高效、可再生的特点,正逐渐被应用于新能源汽车充电基础设施中。

风光互补供电系统是指将太阳能光伏发电系统和风力发电系统相结合,通过对太阳能和风能的有效捕捉和利用,实现能源的互补和可持续供应。

在新能源汽车充电基础设施中,风光互补供电系统可以有效解决传统电网供电不稳定的问题,并提升充电效率和可靠性。

首先,风光互补供电系统能够充分利用太阳能和风能资源,提供可再生的能源供给。

太阳能光伏发电系统通过将太阳能转化为电能,将电能储存在储能装置中,以备不时之需。

而风力发电系统则通过风能发电机将风能转化为电能。

这两个系统可以相互补充,有效地解决了能源供给不稳定的问题。

光伏发电系统在白天充分利用太阳能进行发电,而风力发电系统则可在晚上和风力较充沛的时候为充电基础设施提供电力支持,从而形成了持续稳定的能源供给。

其次,风光互补供电系统具有较高的充电效率。

传统电网供电系统存在传输损耗、变压器损耗等问题,而风光互补供电系统可以将发电单元直接与充电站进行连接,避免了传输过程中能量的损耗。

太阳能光伏发电系统和风力发电系统的输出也可以逐级进行升压,使电能损耗降到最低。

因此,利用风光互补供电系统进行充电,能够得到更高效的能源利用,提高充电速度和效率。

另外,风光互补供电系统还具有良好的可靠性和稳定性。

光伏发电系统和风力发电系统本身就具备一定的稳定性,多种能源互补的方式可以减小单一能源的波动对充电基础设施的影响,提高充电桩的可靠性。

同时,风光互补供电系统也可以通过合理的储能系统进行能量的存储,以应对恶劣天气等因素带来的影响。

这种稳定和可靠性能够保证新能源汽车的充电需求得到有效满足,为用户提供更好的使用体验。

在实际应用中,风光互补供电系统已经取得了一定的成果。

太阳能风能及市电一体电源的供电系统设计

太阳能风能及市电一体电源的供电系统设计
Ab t a t L n - r e e t e a d sa l ih i g s se i e tb ih d,wh s o ri r vd d b l - h n e n r y o sr c : o gt m f c i n tb e l t y tm s s l e e v g n a s o ep we p o i e ymu t c a n le e g f s i s lr o a ,wi d a d t e ct l crct n n h i e e t i y i y,wh r D i s d a ih .T i y t m a e u e n n o ih i g a v ri me t e e L s u e s l t h s s se C b s d i e n l t d e t e n , E g n g n s d c r t e l h i g i h u l i g o c n c a e s e o ai i t n t e b i n fs e i r a ,wh c a u e s ca c n mi e e t e a s ft e s s m ’ o r v g n d i h h sh g o ile o o c b n f sb c u e o y t i h e Sp we - e i in , o t a i ga d e of e d yf au e . f c e t c s- vn n c - i n l t r s s r e
大 值 。发 电过 程 中 , 池 的 内阻 不 仅 受 到 日照 强 度 的 影 响 , 电 还 受 到 环 境 温 度 及 负 载 的影 响 。要想 在光 伏发 电 时 得 到 最 大 功 率 . 须 不 断 改 变 自身 阻 抗 的 大 小 , 而 达 到 光 伏 阵 列 与 负 必 从 载 的 最 佳 匹配 , 现 大 电 流 、 电压 的 输 出 , 高 系 统 发 电 的 实 高 提 效率。 3 市 电 2 0V ) 2 市 电 2 0V 的 引 入 是 为 了更 可 靠 、 稳 2 更

新型电力系统的常见特点和技术

新型电力系统的常见特点和技术

新型电力系统的常见特点和技术新型电力系统是基于创新技术和理念构建的电力系统,旨在提高能源效率、可靠性和可持续性。

以下是一些关于新型电力系统的常见特点和技术:1.分布式能源资源(DERs):新型电力系统中,分布式能源资源(DERs)如太阳能光伏系统、风力发电机和能量存储装置等得到广泛应用。

通过将能源产生和使用点从传统的中央化电力系统转移到分布式的地方,可以提高能源供应的可靠性和可持续性。

2.智能电网(Smart Grid):智能电网是一种利用先进的通信和控制技术来监测、管理和优化电力系统运行的网络。

它能够实时获取能源需求和供应情况,并根据需求进行调整,从而提高能源的分发效率和系统的可靠性。

3.高效能源转换和储能技术:新型电力系统使用高效能源转换技术,如燃气轮机、燃料电池和微型涡轮发电机等,以更高的效率将能源转换为电力。

此外,能量储存技术如锂离子电池和压缩空气储能等可以在需要时存储和释放电能,平衡能源供需之间的差异。

4.能源管理和智能控制系统:新型电力系统利用先进的能源管理和智能控制系统来监测、优化和协调能源的产生、分发和消费。

这些系统包括能源管理系统(EMS)、负荷管理系统(LMS)和集中控制系统(SCADA),可以实时监测能源流动和设备状态,并进行自动化控制和优化。

5.绿色能源和碳排放减少:新型电力系统鼓励使用绿色能源技术,如太阳能、风能和水能等,以减少对传统的化石燃料的依赖,并减少温室气体的排放。

这有助于实现可持续发展和应对气候变化的目标。

6.微网(Microgrid):微网是一种小型电力系统,由多种能源资源和负荷组成,能够自主运行并与主电网交互。

微网可以在与主电网断开时提供本地的能源供应,提高能源安全性和可靠性。

7.虚拟电力站(Virtual Power Plant):虚拟电力站是一种基于分布式能源资源的集成系统,将多个分布式能源装置(如太阳能电池板、风力发电机等)和能量储存设备组合在一起,作为一个整体进行管理和控制。

电气工程师在新能源领域的应用

电气工程师在新能源领域的应用

电气工程师在新能源领域的应用随着社会的发展和技术的进步,新能源领域正逐渐成为人们研究和关注的焦点。

在这个领域中,电气工程师起着至关重要的作用。

他们运用自己的专业知识和技能,为新能源领域提供支持和解决方案。

本文将探讨电气工程师在新能源领域中的应用。

一、太阳能电池板太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置。

在新能源领域中,电气工程师负责设计和安装太阳能电池板系统。

他们使用电气工程的原理来确保系统的正常运行和高效转换能源。

他们还负责监测和维护系统的性能,以提高能源的利用率。

同时,电气工程师也负责处理电力输送和储存的问题,确保能源的稳定供应。

二、风力发电系统风力发电系统利用风的能量来产生电能。

在这个领域中,电气工程师负责设计和维护风力发电系统的电气部分。

他们使用电气传动和控制技术,确保风力转子能够高效地转化为电能。

电气工程师还负责设计与风力发电系统相关的变压器和输电装置,并解决系统中的电力传输问题。

三、电动汽车充电基础设施电动汽车作为新能源交通工具的代表,在电气工程师的帮助下取得了快速发展。

电气工程师负责设计和建造电动汽车充电基础设施。

他们需要考虑充电桩的布局和电力传输系统的设计。

电气工程师还需要确保充电桩的安全性和充电过程的高效性。

同时,他们还负责监测和维护充电基础设施的运行,修复故障和提供技术支持。

四、智能能源管理系统智能能源管理系统利用先进的电气技术来监测、分析和管理能源的使用。

电气工程师在智能能源管理系统的开发过程中起着重要的作用。

他们负责编程和配置系统,使其能够实现能源的优化利用。

电气工程师还负责与其他领域的专家合作,通过集成不同的能源设备和技术,最大限度地提高能源的效率。

五、能源储存技术能源储存技术是新能源领域的一个重要研究方向。

电气工程师在这个领域中需要设计和开发高效的能源存储系统。

他们利用电力电子技术来实现能源的储存和释放。

同时,电气工程师还负责监测和控制能源存储系统的运行,以确保其可靠性和安全性。

风能太阳能互补发电系统

风能太阳能互补发电系统

风能太阳能互补发电系统【摘要】在当前可利用的几种可再生能源中,风能和太阳能应用比较广泛。

利用它们在多方面的互补性,可以建立起更加稳定可靠、经济合理的能源系统——风光互补发电系统。

本文分析了该系统的优势,并对该系统内的主要部分进行了分析,论述了该系统的具体功能。

总之,无论怎样的环境或者用电需求,风光互补发电系统都可作出最优化的系统设计方案。

【关键词】风电;风光互补发电一、引言在当前可利用的几种可再生能源中,风能和太阳能是目前利用比较广泛的两种。

同其它能源相比,风能和太阳能有着其自身的优点,但也存在着一些弊端:⑴不论是风能还是太阳能都是一种能量密度很低的能源,给推广利用带来了困难。

⑵能量稳定性差,不论风能还是太阳能,都随天气和气候的变化而变化。

虽然各地区的太阳辐射和风力特性在一较长的时间内有一定的统计规律可循,但是风力和日照强度无时无刻都在不断地变化。

不但各年之间有变化,甚至在短时间内还会出现无规律的脉动。

这种能量的不稳定性都对这两种能源的开发和利用带来了困难。

但是将风能、太阳能综合利用,充分利用它们在多方面的互补性,可以建立起更加稳定可靠、经济合理的能源系统。

二、风光互补发电的提出太阳能和风能是最普遍的可再生能源,而且两者在时间变化分布上有很强的互补性。

白天太阳光最强时,风很小,到了晚上,光照很弱,但由于地表温差变化大而风能有所加强:在夏季,太阳光强度大而风小,冬季,太阳光强度弱而风大。

太阳能和风能在时间上的互补性为风光互补发电系统的建立提供了很好的条件与保障。

当风能、太阳能单独用于发电系统时,由于风能、太阳能的稳定性较差,为了能够提供连续稳定的能量转换输出,无论是光伏供电系统还是风力发电系统,都需要引入能量存储环节用以调节系统运行过程中的能量供需平衡。

虽然风电和光电系统通过引入蓄电池储能设备后能够稳定供电,但系统每天的发电量受天气的影响很大,会引起系统的供电与用电负荷的不平衡,从而导致蓄电池组处于亏电状态或过充电状念,长期运行会降低蓄电池组的使用寿命,增加系统的维护投资。

太阳能利用及太阳能与风力发电联合供热系统

太阳能利用及太阳能与风力发电联合供热系统
( 天津城 市建设 学院 能源与机械 工程 系,天津 3 0 8 ) 0 34
摘 要 : 为 了利 用太 阳能与风 能解 决建 筑能 源供 应 问题 , 实现 建 筑 节 能和 环境 保 护 , 出综 提
合 利 用太 阳能与风 能的供 热 系统— — 太 阳能与风 力发 电联合供 热 系统 。探 讨 了太阳能 热利 用装 置
维普资讯
第2 7卷
第 4期
煤 气 与 热 力
GAS & HEAT
Vo . 7 N . 12 o 4
Apr 2 07 . 0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ20 0 7年 4月
太 阳 能 利 用 及 太 阳 能 与 风 力 发 电联 合 供 热 系统
赵 树 兴 , 杨 俊 兰 , 王 宇 , 由玉文
地 区 ( 西北 地 区 ) 如 的年 日照 时 间超 过 300h a 0 / 。
水的主系统、 冬季供暖的辅助系统 ; 另一些国家则将 其作为全年供热的主系统 ; 还有一些国家将其用于 供热系统节能改造或与其他可再生能源配合使用 , 以减少常规能源使用及减排温室气体¨ 。 ] 虽然太阳能、 风能等能流密度低, 但因其具有存
量大 、 洁净 等特点 , 一直 是新 能源 开发利用 技术研 究
开 发利用 日益受 到世 界各 国的普 遍 重 视 , 我 国 能 从 源 结构 、 境状 况和经 济增 长 的需 求看 , 环 急需 开发 可 再 生能源 。 我 国开 发 太 阳 能 和 风 能 资 源 的条 件 优
越 , 国年 平均 日照 时 间在 26 0h a以上 , 有些 全 0 / 在
Z HAO S u xn YAN J n ln, W ANG Yu, YOU Yu w n h —ig, G u — a —e

清洁能源在建筑领域的应用案例分析

清洁能源在建筑领域的应用案例分析

清洁能源在建筑领域的应用案例分析随着全球环保意识的提升,清洁能源在建筑领域的应用日益受到重视。

本文将通过分析几个实际案例来探讨清洁能源在建筑领域的应用,并评估其对环境保护和可持续发展的贡献。

1. 太阳能光伏系统在建筑领域的应用太阳能光伏系统是目前最常见的清洁能源应用之一。

它通过将太阳能光线转换为电能,为建筑提供可再生能源。

例如,在某高校的校园中,建筑师们在大楼的屋顶安装了一套太阳能光伏系统。

这个系统可以为整个校园提供清洁的电力,并且将多余的电能储存起来以备不时之需。

这项技术的应用不仅减少了对传统能源的依赖,还为环境带来了积极影响。

2. 风力发电在建筑领域的应用风力发电是另一种常见的清洁能源应用。

一些合适的建筑结构可以被设计成利用风力发电。

例如,在某工业园区的大型仓库建筑顶部安装了风力发电装置。

这些装置通过捕捉和利用风的动力,将其转化为电能。

这样的设计使得建筑物本身能够为其自身和周围地区提供电力。

不仅如此,因为风力发电是一种环境友好的能源形式,这项技术的应用还赢得了许多其他建筑项目的青睐。

3. 地源热泵在建筑领域的应用地源热泵是一种利用地下温度差异产生热能的技术。

该技术可以用于供暖和制冷。

在一处商业办公楼中,建筑师们将地源热泵系统安装在地下。

通过将地下的热能吸收到建筑内部,这个系统能够为办公楼提供供暖和制冷的能源。

相比传统的供暖和制冷系统,地源热泵不仅能够显著减少能源消耗,还能够减少对化石燃料的依赖,从根本上保护环境。

4. 智能能源管理系统在建筑领域的应用智能能源管理系统是近年来新兴的清洁能源应用。

该系统通过智能化监测和控制建筑内的能源消耗,实现高效能源管理。

例如,在一家工厂中,建筑师们设计了一个智能能源管理系统,该系统能够实时监测工厂内不同设备的能耗情况,并根据需求调整能源供应。

通过这样的系统,工厂能够最大程度地利用清洁能源,减少浪费,降低能耗和排放。

综上所述,清洁能源在建筑领域的应用具有巨大的环境和经济潜力。

风光互补控制器使用说明书

风光互补控制器使用说明书

风光互补控制器使用说明书设备型号:SWC-10-48l产品介绍我公司生产的风光电集成互补控制器,是集太阳能、风能与一体的智能系统充电控制设备。

设备可控制保护风力发电机和太阳能电池板对蓄电池进行智能充电。

设备外观大方、液晶指示直观、操作方便。

具有过压、欠压、过载、过热、短路、防雷、PWM 卸载、过压自动刹车、蓄电池反接和开路保护等完善的保护功能。

核心控制元件采用美国ATMEL 原装微控制主芯片,功率器件则采用优质的德国XYIS进口器件。

本电源整机效率高,充电效率高,空载损耗低。

经大量实践证明,该系统运行安全、稳定、可靠,使用寿命长。

具有较高的性能价格比。

l产品特点1、PWM无级卸载:在太阳电池板和风力发电机所发出的电能超过蓄电池时,控制系统必须将多余的能量通过卸荷释放掉。

普通的控制方式是将整个卸荷全部接上,此时蓄电池一般还没有充满,但能量却全部被耗在卸荷上,从而造成了能量的浪费。

有的则采用分阶段接上卸荷,则阶段越多,控制效果越好,但一般只能做到五六级左右,所以效果仍不够理想。

我公司采用的控制方式是PWM(脉宽调制)方式进行无级卸载,即可以达到上千级的卸载。

所以,在正常卸载情况下,可确保蓄电池电压始终稳定在浮充电压点,而只是将多余的电能释放到卸荷上。

从而保证了最佳的蓄电池充电特性,使得电能得到充分利用,并确保了蓄电池的使用寿命。

2、稳定性高:由于本系统具有过压、欠压、过载、过热、短路、反接、防雷、蓄电池开路保护、PWM卸载和过压自动刹车等完善的保护功能,从而确保了系统的稳定性。

3、风力发电/太阳能发电充电控制一体:结构简单,维护方便。

4、风光互补:由于风力资源和阳光资源在不同的地域、季节、天气条件下分布不同,采用风光互补系统具有一定的互补性。

同时充分利用风能和光能资源发电,可减少采用单一能源可能造成的电力供应不足或不平衡。

5、LCD显示蓄电池电压和充电电流动态参数:使得用户能够直观了解风机充电电流的大小和蓄电池的状态,并可以根据蓄电池的电压来调节使用负载的大小和时间。

风力发电机组与太阳能发电系统的混合应用研究

风力发电机组与太阳能发电系统的混合应用研究

风力发电机组与太阳能发电系统的混合应用研究摘要:随着全球能源需求的不断增长以及环境问题的日益严重,可再生能源逐渐成为解决能源危机和环境污染问题的有效途径之一。

在可再生能源发电领域,风力发电和太阳能发电是两种主要的技术。

然而,单独应用这些技术时,存在诸多限制和挑战。

因此,将风力发电机组与太阳能发电系统进行混合应用成为一种广泛关注的研究领域。

本文旨在对风力发电机组与太阳能发电系统的混合应用进行研究与探讨。

1. 引言在世界各地,可再生能源逐渐取代传统能源,成为应对气候变化和能源安全挑战的关键技术。

风力发电机组和太阳能发电系统作为可再生能源中的两大代表,具有各自的优点和限制。

风能和太阳能都是免费可获得的,且能源供应相对稳定。

然而,风能发电依赖于风力的强度和持续性,太阳能发电则受天气条件和日照强度的影响。

因此,将两者混合应用可以互相弥补各自的限制,提高发电的质量和可靠性。

2. 风力发电与太阳能发电的优缺点2.1 风力发电优点:- 清洁环保:风能发电不产生二氧化碳和其他污染物,对环境无污染。

- 高效利用资源:风能广泛分布于全球,且可再生性强。

- 能源可持续:风力发电不会耗尽,可以实现能源的可持续利用。

2.2 风力发电缺点:- 依赖气候条件:风力发电需要风力较大的地区,且受季节和时间的限制。

- 对环境的影响:风力发电机组会对鸟类和海洋生态系统造成一定的影响。

2.3 太阳能发电优点:- 清洁环保:太阳能发电不产生二氧化碳和其他污染物,对环境无污染。

- 储能性强:太阳能可以通过电池或储能系统进行储存,实现非间断供电。

2.4 太阳能发电缺点:- 依赖天气条件:太阳能发电需要充足的日照,阴天或夜晚会影响发电效果。

- 资源有限:太阳能只能在白天使用,不适用于全天候供电。

3. 风力发电机组与太阳能发电系统的混合应用3.1 优点:- 互补性:风力发电和太阳能发电在时间和地理上具有互补性,可以实现全天候的发电。

- 稳定性:风力发电和太阳能发电的组合可以平衡供电不稳定性,提高电力系统的稳定性。

太阳能发电和风力发电概述

太阳能发电和风力发电概述

太阳能发电和风力发电概述The pony was revised in January 2021太阳能发电和风力发电概述上海力友电气有限公司专业为太阳能发电、风力发电、燃料电池发电、水力发电等各种可再生能源发电系统提供各种完美的工程方案,其产品主要应用于可再生能源并网发电系统、离网型村落供电系统及各类户用电源系统,并可为电网困难地区的通信、交通、路灯照明等提供电力帮助。

一、离网发电系统风机和光伏组件为发电部件控制器(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的电能进行调节和控制,一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载,另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存,当所发的电不能满足负载需要时,控制器又把蓄电池的电能送往负载。

蓄电池充满电后,控制器要控制蓄电池不被过充。

当蓄电池所储存的电能放完时,控制器要控制蓄电池不被过放电,保护蓄电池。

控制器的性能不好时,对蓄电池的使用寿命影响很大,并最终影响系统的可靠性。

蓄电池组的任务是贮能,以便在夜间或阴雨天保证负载用电。

逆变器负责把直流电转换为交流电,供交流负荷使用。

逆变器是光伏风力发电系统的核心部件。

由于使用地区相对落后、偏僻,维护困难,为了提高光伏风力发电系统的整体性能,保证电站的长期稳定运行,对逆变器的可靠性提出了很高的要求。

另外由于新能源发电成本较高,逆变器的高效运行也显得非常重要。

产品包括A、光伏组件B、风机C、控制器D、蓄电池组E、逆变器F、风力/光伏发电控制与逆变器一体化电源二、并网发电系统可再生能源并网发电系统是将光伏阵列、风力机以及燃料电池等产生的可再生能源不经过蓄电池储能,通过并网逆变器直接反向馈入电网的发电系统。

因为直接将电能输入电网,免除配置蓄电池,省掉了蓄电池储能和释放的过程,可以充分利用可再生能源所发出的电力,减小能量损耗,降低系统成本。

并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地交流负载的电源,降低整个系统的负载缺电率。

同时,可再生能源并网系统可以对公用电网起到调峰作用。

智慧微电网系统设计方案

智慧微电网系统设计方案

智慧微电网系统设计方案智慧微电网系统是基于现有电力系统的基础上,在分布式能源、能量储存、能量管理和智能控制等方面进行的一种创新设计,可以在现有电网的基础上实现对各种能源的高效利用和智能管理。

下面是关于智慧微电网系统设计的方案。

一、系统架构智慧微电网系统由分布式能源发电装置、能量储存装置、能量管理系统和智能控制系统四个部分组成。

1. 分布式能源发电装置:通过太阳能光伏发电、风力发电和生物质发电等方式,将可再生能源转化为电能,并注入到微电网系统中。

2. 能量储存装置:包括电池组和超级电容器等储能装置,它们可以对电能进行储存和释放,以满足系统在高负荷或能源不足的情况下的需求。

3. 能量管理系统:通过对整个系统的能量生产、消耗和储存情况进行监测和管理,实现能量的高效利用和平衡。

同时还可以对能源设备的运行状态进行监控和预测,提前发现故障并采取相应的措施。

4. 智能控制系统:通过对整个系统的各个设备进行监控和控制,实现对系统的智能管理和优化。

可以根据能源的供需关系,自动调整能量的分配和利用,提高系统的稳定性和经济性。

二、功能设计1. 分布式能源发电装置:通过太阳能光伏发电、风力发电和生物质发电等方式,实现对可再生能源的利用。

系统应具备自动识别各种能源发电装置,并能够根据实际情况自动切换或并网运行。

2. 能量储存装置:通过电池组和超级电容器等储能装置,实现对电能的储存和释放。

系统应具备对储能装置的状态进行监控和管理的功能,以确保能量的稳定供应。

3. 能量管理系统:通过对系统能量的监测和管理,实现能量的高效利用和平衡。

系统应具备能量生产、消耗和储存情况的实时监测和统计分析功能,并能根据实际情况进行能量的分配和利用。

4. 智能控制系统:通过对系统各个设备的监控和控制,实现对系统的智能管理和优化。

系统应具备智能调度和控制功能,能够根据能源的供需关系自动调整能量的分配和利用,并对能源设备的运行状态进行监测和预测,提高系统的稳定性和经济性。

太阳能风力发电系统

太阳能风力发电系统

太阳能风力发电系统太阳能/风力发电系统太阳能发电系统配置介绍太阳能光伏发电系统由太阳能电池方阵、蓄电池组、太阳能控制器、直流—交流逆变器、交流配电设备等组成,是把太阳能光能直接转化为电能的一种发电装置系统。

发电系统的太阳能光伏电池可分单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池。

单晶硅太阳能电池以高纯的单晶硅棒为原料,纯度要求99.999%以上。

单晶硅太阳能电池的光电转换效率一般在16% 以上。

多晶硅太阳能电池含有大量单晶颗粒的集合体,有多种不同排列方向的单组成。

用废次单晶硅料和冶金级硅材料熔化铸造固化而成,光电转换效率一般在14%左右。

我公司的单晶硅和多晶硅太阳能电池采用钢化玻璃和进口抗老化EV A和耐候性好的优质材料层压而成。

耐酸碱腐蚀性能好、抗折压性能好,一般使用寿命18—20年。

主要系统功能:(一)太阳能电池方阵:太阳能电池方阵是由若干太阳能电池板串联或并联而成,主要功能为光电转换。

(二)蓄电池组:免维护铅酸电池蓄电池作为储能装置,用来储蓄太阳能发电系统转换出来的电能。

(三)太阳能控制器:实现整套系统的充、放电等全自动控制,当蓄电池电量充满时自动切断太阳能电池大电流充电,改为涓流充电,当蓄电池电量不足时报警并切断输出。

有过充、过放保护。

(四)逆变器:是将直流电转换为交流电的设备.太阳电池方阵产生的一般为12VDC、24VDC、48VDC直流电。

当输入电压为交流电时则需要逆变器来转换220V或110V电压工作,当负载功率超过额定功率或输出端短路,逆变器自动保护电路工作。

太阳能光伏发电系统的设计需要考虑的六大因素:1、太阳能发电系统在哪里使用?该地日光辐射情况如何?2、系统的负载功率多大?3、系统的输出电压是多少,直流还是交流?4、系统每天需要工作多少小时?5、遇到阴雨天气,该系统需连续供电多少天?6、负载的情况,纯电阻性、电容性还是电感性,启动电流多大。

本公司太阳能发电技术成熟,经验丰富,可根据客户实际需求设计安装!太阳能光伏发电前景展望作者:佚名发布日期:2008-2-28 17:50:44所属频道: 太阳能关键词: 太阳能发电光伏发电太阳表面温度高达6000℃,内部不断进行核聚变反应,并且以辐射方式向宇宙空间发射出巨大的能量。

电力能源管理系统中的分布式能源优化调度

电力能源管理系统中的分布式能源优化调度

电力能源管理系统中的分布式能源优化调度随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,能源需求不断增长,对电力能源管理系统的要求也越来越高。

分布式能源优化调度作为电力能源管理系统中的重要环节,扮演着优化能源利用、提高能源效率的关键角色。

本文将从分布式能源的概念和特点出发,探讨分布式能源优化调度在电力能源管理系统中的重要性,以及相关技术和方法的应用。

分布式能源是指通过使用分散的能源装置或设施将能源产生、存储和使用的过程分布在不同的地点或设备上,以减少能源的损耗和传输损失,提高能源供给的可靠性。

分布式能源的典型代表包括太阳能光伏发电系统、风力发电系统、能量储存系统等。

与传统的集中式能源系统相比,分布式能源具有灵活性高、可靠性强、对环境友好等特点,因此在电力能源管理系统中的应用越来越广泛。

分布式能源优化调度是指在分布式能源系统中,通过合理安排能源的产生、存储和使用,以实现能源的优化供应和调度管理。

其核心任务是在保证能源供应可靠性的前提下,最大程度地提高能源利用效率,降低能源消耗和经济成本。

在电力能源管理系统中,分布式能源优化调度具有重要意义。

首先,它可以提高能源供应的可靠性和稳定性。

通过分散能源产生和存储设备,可以减少单一设备故障对能源供应的影响,增强供电系统的鲁棒性。

其次,分布式能源优化调度可以提高能源利用效率。

通过合理调度分布式能源设备的产生和消耗,可以实现能源的最优配置,减少能源的浪费和损耗。

第三,分布式能源优化调度可以降低能源消耗和经济成本。

通过优化调度方案,可以减少电网传输损耗,避免高峰期的能源浪费,提高能源供应的经济性和可持续性。

为了实现分布式能源优化调度,可以采用一系列的技术和方法。

首先,需要对分布式能源设备进行智能化的监控和控制,以实现对能源产生、存储和使用的实时监测和调控。

同时,还需要建立基于大数据和物联网技术的能源管理平台,对能源数据进行采集和分析,提供决策支持和优化调度策略。

此外,还可以利用人工智能和优化算法等技术,对能源供应和调度进行预测和优化,以实现能源的最优配置和调度管理。

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太阳能、风力发电高效充电管理系统
张强胜摘要:峰值功率跟踪器(MPPT)的功能是提高太阳能电池、风力发电机的输出功率,使太阳能、风力发电系统工作在最大输出功率点,并对蓄能装置进行了充电管理。

本文介绍了用于民用风力发电系统、太阳能发电系统进行充电管理的MPPT的基本组成和控制原理。

该MPPT采用Buck DC/DC转换器,将microchip 公司的PIC16f716微处理器作为MPPT的中央控制单元(ECU),应用逐次逼近法对发电系统的最大功率点实现跟踪。

关键词:太阳能电池风力发电机MPPT 充电管理
1、概述
近几年,我国小型风力发电系统发展很快,尤其是2 kW以下的机型,从设计制造、制造成本到运行维护都取得了许多成功的经验, 目前风力发电机在内蒙一带多风的地区,因其价格比较低廉而成为自发电的首选设备,而在新疆、西藏、宁夏等多光照的地方,多采用太阳能发电系统,有条件的单位则选择了风光互补系统,解决了一大批无电少电的农、牧、民的基本生活用电问题。

现有系统一般采用发电机输出直接对蓄电池进行充电,并没有对风力机转换环节进行控制,使得风能利用系数比较低,一般在0.3 左右. 根据贝茨理论,风能利用系数的极限值为0.593[1 ] ,如果控制风力机总是以最佳叶尖速比运行,年发电量可以提高20 %~30 %[2 ] 。

同样,直接把太阳能电池阵列与蓄电池并联工作时,由于阵列的输出状态受到电池、电机工作状态的限制,输出功率往往不在阵列的最大功率点,严重影响了发电效率。

MPPT(Maximum Power Point Tracker)即峰值功率跟踪器,是太阳能电池发电系统、风力发电系统中的重要部件。

MPPT的作用是使太阳能电池阵列工作在最大输出功率点。

它是高效率的DC/DC变换器,相当于太阳能电池输出端的阻抗变换器。

MPPT是太阳能车、太阳能发电系统、太阳能水泵上常用的功率提升部件。

MPPT能使太阳能电池阵列的输出功率增加约15%~36%[2]。

众所周知,在确定的外部条件下,随着负载的变化,太阳能电池阵列、风力发电机输出的功率也会变化,但是存在一个最大功率点Pm以及与最大功率点相对应的电压UMp和电流IMD。

当工作环境变化时,特别是日光照度和环境温度变化时,太阳能电池阵列的输出特性曲线也随之变化,与之相对应的最大功率点也随之改变,如图2所示。

通常来讲,太阳能电池输出特性曲线的变化与日光照度的变化是成比例的[1]。

但在实际应用中,日光照度的变化再加上工作温度的变化,使得太阳能电池输出特性的变化很复杂。

同样,当风速发生变化时,风力发电机的转速也发生了变化,风力发电机的最大功率点也随之改变。

上述理论,通俗易懂的可解释为:发电系统等效为一个有内阻的电压源,内阻受外部因素(如温度、
太阳照度、风速等)及内部因素影响而一直变化着,而负载端则为受电源供电电压和外接用户负载影响的可变负载。

简单原理图如下:。

因此,如何使太阳能、风力发电系统保持在最大功率点,如何合理的对蓄能设备进行充电管理,是本文研究的目的。

在发电系统和蓄能装置之间增加控制器后的系统图如下:
本文所述MPPT是通用性的功率控制器,主要针对于1000W以下的太阳能发电系统、风力发电机系统。

在提高发电效率的同时,可以实现充电限流、停止充
电、卸荷、输出稳压等功能。

MPPT根据智能的控制策略判断最大功率点的位置,
自动调整发电系统的输出电流,来跟踪最大功率点电压,由此实现MPPT的功能。

因此,MPPT不仅是一个高效率的DC/DC转换器,更是一个智能的控制系统。

2、 MPPT的硬件设计
MPPT的硬件结构如图3所示。

MPPT的电压转换器采用Buck DC/DC转换器,以场效应管作为电子开关器件;采用PWM控制方式,工作频率为20kHz。

在场效应管开关的一个周期内,电感的电流是连续的,则Buck DC/DC转换器的降压比等于PWM控制信号的占空比。

所以MPPT的控制策略是通过调整PWM的占空比D来调整Buck DC/DC转换器的降压比,以达到调整发电设备工作电压为最大功率点(MPP)电压的目的。

电路原理分析:
U2为PIC16C716,自带PWM功能,在20M的主频下,可以产生20KHZ的调制脉冲,并具有A/D功能;U1为IR2110,是国际整流公司的半桥驱动器件,用来悬浮驱动MOS管;U3为双运算放大器。

MPPT采用三个单相桥B1、B2、B3来对发电设备的输出交流电进行整流(如不考虑成本,可以选用三相整流桥),经C5滤波变成直流电压,当系统检测正常后,主回路RL1继电器吸合,单片机的9脚产生的PWM脉冲驱动由Q4、D4、L1、C6、C7组成的Buck DC/DC转换器,进行降压处理。

MPPT在检测到电池充电完成后,由U2的8脚输出一个高电平,来驱动Q3,让设备处于卸荷状态,防止“飞车”等情况出现。

当发电设备的输出电压太高或电瓶严重亏电时,可能会出现大电流充电现象。

如使用MPPT后,电池充电电流经R7取样、R13、R14、R15和LM358组成的信号放大器放大后,送至U2的18脚,经A/D转换后,经过逻辑处理可以调小PWM的脉冲宽度,从而达到限流的目的。

为了防止用户在未关闭MPPT情况下,强行拆发电设备的输入线,在Q4全导通情况下再强行接入发电设备的输出线,引起烧毁Q4情况的发生,设计了由R17、R18、R19、R20、LM358组成的比较器电路,如上述情况发生,则强制关闭主回路,从而保护了Q4。

D1、D2、R1、C1组成电源供电回路,经Q1稳压后变成直流12V电源,供给继电器和U1使用;Q2对12V电源进行降压,变成5V电源,供给U2、U3使用。

3、软件工作原理
MPPT微处理器的工作步骤是:首先采集MPPT主回路的电压及电流信号,然后根据最大功率点跟踪策略判断最大功率点的位置,确定PWM信号占空比D的值,最后输出PWM信号给驱动电路。

MPPT的软件采用模块化结构,包括初始化、采样、穷举法跟踪、成功失败法跟踪、PWM输出、等模块。

系统程序流程图如图4所示。

4、MPPT最大功率点
跟踪策略
因自发电系统随着
外界环境的变化,如温度、
太阳照度、风速等,发电
的最大功率点也一直在变
化着,因此控制系统需要
一个快速地跟踪、反应算
法。

本文中的MPPT跟踪策
略为:首先,在系统启动
或重起时,将占空比设定
为D=1,采用逐次逼近法
尽快找到最大功率点附近
的临近点,逐次逼近法的原理为:以一个固定步长,在固定时间内递减D,若第K+1次调整后的发电系统输出的功率比第K次小,则第K次的Dk值为最大功率点附近的临近点,然后采用遗传法则来快速地稳定到最大功率点。

遗传法则的基本思想是:每一次调整都根据功率变化率来改变D及△D,若第k次调整中沿某变化趋势调整成功,系统输出功率增大,那么第k+1次则仍沿此方向调整,并根据功率变化率来调整D及△D;若第k次调整失败,则第k+1次应沿反方向调整。

5、结论
本系统的样机经现场测试后,在未达到限流点时可以提高发电效率达20%,并能实现对输出短路、输出开路、输入短路、输入过压、输出过压等各种非常状态的保护,完全达到了设计要求。

目前,欧美发达国家对风能、太阳能发电系统要求必须配备MPPT系统。

参考文献:
[1 ] 勒古里雷斯D. 风力机的理论与设计[M] . 施鹏飞,译. 北京:机械工业出版社,1985.
[2 ] Mukund R P. Wind and solar power system[M] . Boca Raton : CRC Press , 1999.
[3 ] 许洪华,倪受元. 独立运行风电机组的最佳叶尖速比控制[J ] . 太阳能学报, 1998 ,1(19) :30~35.。

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