风光互补技术在基站电源系统的应用研究
电力系统中的风光互补发电优化配置研究
电力系统中的风光互补发电优化配置研究近年来,随着可再生能源的快速发展,风光互补发电作为一种多样化的能源供应模式,在电力系统中受到越来越多的关注。
风光互补发电指的是将风能和太阳能两种可再生能源同时应用于发电系统中,以提高发电的稳定性和可靠性。
然而,在实际应用中,如何有效地配置和优化风光互补发电系统,仍然存在一些挑战和困难。
风光互补发电系统的优化配置是一项复杂的工程任务。
它涉及到多个方面的考虑,如风光资源的评估、电力系统的设计和建模、系统的运行控制等。
首先,风光资源评估是优化配置的基础。
通过对风能和太阳能资源的测量和预测,可以确定每个地区的风光资源分布情况,从而指导风光互补发电系统的建设和配置。
其次,电力系统的设计和建模是优化配置的关键。
通过对电力系统的建模和仿真,可以评估不同风光互补发电配置方案的性能,并进行比较分析。
最后,系统的运行控制是优化配置的重要环节。
通过合理设计系统的运行控制策略,可以最大限度地利用风光互补发电系统的能力,提高发电的效率和稳定性。
在风光互补发电系统的优化配置中,存在一些关键问题需要解决。
首先,如何确定合适的风光互补发电装机容量是一个重要问题。
合理确定装机容量可以在保证供电可靠性的同时,最大限度地降低系统的成本。
其次,如何选择适当的发电设备和技术也是一个关键问题。
不同的发电设备和技术具有不同的特点和性能指标,选择合适的设备和技术可以提高系统的稳定性和经济性。
此外,如何设计合理的电力系统运行控制策略也是一个挑战。
在风光互补发电系统中,风能和太阳能的波动性会对电力系统的运行产生影响,因此需要设计相应的运行控制策略来应对这种波动性。
为了解决上述问题,研究人员提出了一些方法和技术。
首先,基于数学建模和优化算法的方法被广泛应用于风光互补发电系统的优化配置中。
通过建立电力系统的数学模型,并运用优化算法进行求解,可以得到最优的风光互补发电配置方案。
其次,智能算法和人工智能技术也被引入到风光互补发电系统优化配置中。
风光互补基站供电系统设计思路与应用探讨
系统 负载 蓄电池持续 要求补足蓄电池 当地 日 平均 控制系统 P v 功率 指数 输出电压 电流 供电时间 极限能耗时间 有效 曰照时间 效率
r Ⅳ H p
1
4 8 V
1 5 A
7 2 h
3 天
5 . 5 h
9 5 %
6 6 1 4 3 5 Wp
表2 4 8 V / 1 5 A 风 光互 补系 统的配 置情 况
序号
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
风 光 互补 供 电系 统基 站 的机 房都 建 成 了地 下 或 半地 下
的 机房 ,通 过 地 热辅 助 设 备 调节 机 房 温度 ,且 风 光互
池持续 供 电时 间为 7 2 h,经 计算 选择 4 8 V/ 1 0 0 0 Ah 蓄 电
池2 组。
◆风 能 资源 的 季 节性 变 化 相对 不 稳 定 ,但 风 能 昼
1 5 0 }
; ; 工 程实践
;
至 此 ,4 8 V / 1 5 A 负载 的配置 情 况如 表2 所示 :
; i ; 工程实践
便加 强或接 替先 供 电的能 源 ,维持供 电 ; ( 4)在既 无 阳光 照射 又无 风时 ,则由蓄 电池 放 电 供 电 ,直 到 光 照或 风 力 出现 ,蓄 电 池放 电损失 的 能 量
得到 补充 。
夜稳 定性 较好 ,只要 有 风全天 2 4 h 都 可 以发 电。 以上 两 种能 源 各 自有其 优 缺 点 ,要 想 百分 百 的依 靠 太 阳 能或 者 风 能发 电 ,其 系统 供 电 的稳 定性 都 是 不
根 据 内蒙 古 当地 的 气 象情 况 ,太 阳能 资 源丰 富 且
风光互补光伏电源系统的应用
风光互补光伏电源系统的应用结合实践论述了风光互补能源的合理性,给出了基于Mcu的风光互补独立电源的硬件构成以及软件流程。
并对其中的关键技术:如双标三阶段充电的流程、逆变模块的MCU实现硬件构成等详加阐述。
同时也结合实例,介绍了风光互补独立电源系统的实际应用。
综合利用了风能、光能的风光互补独立电源系统是一种合理的电源系统。
不仅能为电网供电不便的地区,如边防哨所,通讯的中继站,交通的信号站,勘探考察的工作站以及农牧区提供低成本、高可靠性的电源,而且也为解决当前的能源危机和环境污染开辟了一条新路。
单独的太阳能或风能系统,由于受时间和地域的约束,很难全天候利用太阳能和风能资源。
而太阳能与风能在时间上和地域上都有很强的互补性,白天光照强时风小,夜间光照弱时,风能由于地表温差变化大而增强,太阳能和风能在时间上的互补性是风光互补发电系统在资源利用上的最佳匹配。
1 硬件构成风光互补独立电源系统由光伏发电单元、风力发电单元、系统智能管理核心、逆变器、储能元件等构成。
系统的具体构成参数由使用时最大用电负荷与日平均用电量决定。
最大用电负荷是选择系统逆变器容量的依据,而平均日发电量则是选择风机及光电板容量和蓄电池组容量的依据。
同时系统安装地点的风光资源状况也是确定光电板和风机容量的另一个依据。
光伏发电单元与风力发电单元光伏发电单元采用所需规模的光电板,转换太阳光能,并通过智能管理核心对蓄电池充电、放电、逆变进行统一管理。
风力发电单元利用小型风力发电机,转换风能,同时通过智能管理核心控制整个系统的允放电。
两个单元在能源的采集上互相补充,同时又各具特色:光伏发电单元供电可靠,运行维护成本低,但造价高;风力发电单元发电量高,造价和运行维护成本低,但可靠性低。
储能元件铅酸蓄电池足风光互补独立电源系统常用的储能元件,其成本低、容量大、免维护的特性使其成为风光互补独立电源的首选。
由于风电和光电单元必须通过蓄电池储能才能稳定供电,蓄电池合理的容量和科学的充放电是系统寿命的保证,本系统采用双标三阶段充电,实现对铅酸蓄电池的科学充电。
风光互补独立供电系统在通信基站中的应用
风机的微观选址除了对风向的考虑,还要注意风机选址周围的地势尽量比较平缓,不能有较大的地形起伏,也不能有其他过高的障碍物,以免产生的湍流在极端气候条件下损害风机和桨叶。4 远程监控技术 风光互补供电的通信基站一般位于比较偏远的地区,因此远程监控技术非常重要。远程监控主要包括: (1)遥测。负载总电流、太阳能电池方阵输出电压、太阳能电池方阵输出电流、蓄电池充电/放电电流、蓄电池母排电压、蓄电池运行状态(浮充、均充),风力发电机组输出电压、风力发电机组输出电流。 (2)遥信。直流输出过流告警,熔断器/断路器故障告警,太阳能电池方阵工作状态(投入/撤出)、太阳能组件方阵故障告警、蓄电池电压告警,风力发电机组工作状态(投入/撤出)、风力发电机组控制器故障、输出过压告警、输出欠压告警、负载下电告警、风机故障告警。 (3)遥控。远程遥控风机制动、解除制动。风机控制器与太阳能控制器起动、停机,参数设定等。通过远程监控系统可以实时获取风光互补发电系统以及蓄电池的工作状态。该系统不仅需要检测各种工作状态和数据,还需要对风光互补发电系统进行参数设置和控制操作。利用参数设置功能可以实现远程系统优化控制。利用控制指令还可以控制系统的起动、停车等操作,这个功能在极端天气例如风暴来袭之前可以人工方式将风机制动,更加安全地保护系统的正常运行。利用远程监控系统可以大大降低系统的维护成本,提高系统的效率,见图4。
风光互补独立供电系统在通信基站中的应用
摘 要: 通过பைடு நூலகம்光互补独立供电系统在通信基站上的应用,可以有效解决市电引入非常困难的问题,同时可以实现节能降耗的目标,为建设低碳社会做出应有的贡献。通过对太阳能发电系统、风能发电系统、远程监控系统的分析,详细介绍了风光互补独立供电系统在通信基站上的实际应用。关键词: 风光互补独立供电系统;通信基站;最大功率点追踪;微观选址;远程监控
风光互补供电系统的优势与应用前景分析
风光互补供电系统的优势与应用前景分析随着全球能源需求不断增长以及环境问题日益突出,可再生能源成为解决能源和环境难题的重要方向之一。
在可再生能源中,风能和光能是最为常见且具有广阔应用前景的两种形式。
而将风能和光能相结合,以构建风光互补供电系统,不仅可以解决单一能源波动性强、不稳定的问题,还可以进一步提高能源的利用效率。
本文将对风光互补供电系统的优势与应用前景进行分析。
首先,风光互补供电系统的优势在于综合利用两种能源。
风能和光能是地球上常见的两种可再生能源,它们之间具有互补性。
在风能资源丰富的地区,往往太阳能资源相对较少;而在太阳能资源充足的地区,风能资源可能有限。
通过将风能和光能相结合,可以充分利用两种能源的特点,实现能源的互补,从而提高供电系统的可靠性和稳定性。
其次,风光互补供电系统具有较高的整体能源利用效率。
由于风能和光能的波动性,单独利用这两种能源存在能源浪费的问题。
但是通过建立风光互补供电系统,可以有效地平衡风能和光能之间的差异,实现能量的转化和储存。
例如,在风速较高时,风能发电可以满足电力需求,并将多余的能量储存起来;而在晴天或风速较低时,太阳能发电可以为供电系统提供能量。
通过充分利用两种能源的优势,风光互补供电系统可以提高能源的利用效率,减少能源浪费。
此外,风光互补供电系统在应对能源供应问题上具有优势。
随着人口的增长和工业化进程的推进,对能源的需求呈现快速增长的趋势。
然而,传统能源资源的有限性导致了对能源供应的紧迫需求。
风光互补供电系统作为一种新型的能源供应方式,可以有效地利用可再生能源,从而减少对传统能源的依赖。
此外,风光互补供电系统具有分散布置和模块化等特点,能够满足不同规模和需求的能源供应,减少对传统电网的压力。
风光互补供电系统的应用前景广阔。
随着技术的不断进步和成本的降低,风光互补供电系统的应用将会得到进一步推广。
特别是在偏远地区和农村地区,传统电网建设成本较高且供电不稳定,风光互补供电系统可以成为提供可靠、清洁能源的重要选择。
论风光互补技术在通信基站的应用
论风光互补技术在通信基站的应用摘要:通过引入市电的方式来开通通信基站确保无线信号能够得到全面覆盖,将会耗费大量的资金成本,并且每年的运营需要消耗大量电费,所以通信基站运营中的供电可以通过风光互补技术来实现,一方面可以有效节约资金投入节省电费开支,另一方面还降低了二氧化碳的排放量,进一步推动环保及节能事业的可持续性发展。
文章论述与分析了通信基站中风光互补技术应用的背景、太阳能发电以及风能发电系统的特点、通信基站中远程监控技术的具体内涵三个主要方面,旨在全面实现整个通信基站供电能耗的降低,推动通信行业的稳定健康运行及可持续性发展,为生态环境保护及能源节约做出贡献。
关键词:通信基站;技术应用;供电系统;风光互补技术因为现阶段对石油、天然气以及煤炭等化石能源的无限制、过度开采,很大程度上造成了全球性的生态破坏以及环境污染,严重威胁了人类的生存与发展。
我国因为处于经济转型的关键时期,面对气候变化及节能减排工作承担的压力与日俱增,因此积极寻找清洁能源为人们所利用是现阶段至关重要的问题。
太阳能及风能都是清洁能源,也是可再生能源,运用相关技术有效将太阳能及风能向电能转化并进行整合,被称作风光互补能源[1]。
太阳能与风能之间具有良好的互补性,晚上风能充足,白天太阳能丰富,在不同的季节太阳能与风能也有较好的互补效果,这种特点决定了太阳能及风能会成为人类社会发展的持续性稳定的供电能源。
风光互补技术等多种清洁能源技术将会得到广泛应用,并且具有极为广阔的发展前景。
一、通信基站中风光互补技术应用的背景社会经济及科学技术发展带来巨大成就的同时,人们也付出了巨大的环境以及资源代价,资源环境问题与经济的进一步发展凸显了越来越深刻的矛盾性,环境污染问题已经引起了人们的高度关注与重视。
因此针对这种情况需要加快经济结构调整、经济增长方式转变的步伐,并且将安全发展、清洁发展以及节约发展作为重要原则,才能够真正实现社会经济的可持续性健康发展[2]。
风光互补发电系统在通信基站建设中的应用分析
风光互补发电系统在通信基站建设中的应用分析摘要:本文分析了风光互补发电系统的原理,组成,配置,探讨了风光互补发电系统在通信基站建设中的应用情况。
关键词:风光互补发电系统;通信基站;应用分析一、引言太阳能和风能作为两种应用广泛的可再生资源,在资源条件和技术应用上具有良好的互补性。
风光互补发电能够有效地弥补单独风力和太阳能发电供电可靠性低和造价高等缺点,在无线通信基站工程建设中,偏远地区,基站的外电引入往往占整个工程投资的很大比例,基站的供电系统建设成为基站建设的制约因素。
因此,对于分布面广,维护工作量大的通信基站来说,风光互补供电系统能有效利用自然资源,为通信基站有效地提供电源保障。
二、风光互补发电系统的原理风光互补发电系统主要由中央控制器,风力发电机组。
太阳能光伏电池组、后备蓄电池组、电源逆变器、交流直流负载、监控单元、避雷器等部分组成。
风光互补发电系统利用太阳能光伏电池和风力发电机发电,通过中央控制器,对蓄电池充电,对负载供电,具体为:1、中央控制器作为风光互补发电系统的关键构件,主要对系统各个部分进行控制,将风力发电机组、太阳能光伏电池组所发电源进行整合、调整、稳压,提供稳定的电源,同时对系统提供各种保护。
2、风力发电机组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,经控制器对蓄电池充电,对负载供电。
3、太阳能光伏电池组部分利用太阳能电池板的光伏效应将光能转换为电能,经控制器对蓄电池充电,对负载供电。
4、后备蓄电池组:当风力发电和太阳能发电无法满足负载供电时,后备蓄电池组对负载设备进行供电。
5、逆变系统主要对系统输出的直流电转换为交流220V电源。
6、监控单元,主要对系统各部件进行监控,提供蓄电池电压、风机电压、光电池电压、风机功率、光电池功率、风机电流、光电池电流、蓄电池电量状态、低压告警、故障告警等信息。
风光互补发电系统利用风能、太阳能的互补性,较之单独风力发电或太阳能发电,具有更高的稳定性和可靠性,保证同样供电的情况下,可大大减少储能蓄电池的容量。
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。
电力系统中的风光互补发电技术研究
电力系统中的风光互补发电技术研究在全球范围内,对于可再生能源的需求日益增加。
尤其是风能和太阳能这两种清洁、可持续的能源正逐渐成为电力系统的重要组成部分。
然而,风能和太阳能发电都存在一些局限性,如风能受季节和地理位置限制、太阳能受天气条件的影响。
为了充分利用这两种能源的优势,提高电力系统的稳定性和可靠性,风光互补发电技术成为研究的热点之一。
一、风光互补发电技术的定义与原理风光互补发电技术是指通过合理的规划和配置,将风能和太阳能互补利用,实现能量的可持续利用。
该技术是基于电力系统的需求和能源供应的优势,通过风能和太阳能的互补补充,来提供更加稳定和可靠的电能供应。
风能和太阳能是独立产生的,风能主要来自气候和地理的因素影响,而太阳能则受到季节、时间和地域的限制。
因此,将两种能源进行互补利用,可以弥补彼此的不足,降低电力系统的不可靠性,并减少对传统能源的依赖。
同时,风光互补发电技术还能够提高电力系统的经济性,降低能源成本。
二、风光互补发电技术的实践应用现如今,风光互补发电技术已经在许多国家和地区得到广泛应用。
例如,中国的新疆和内蒙古等地,由于具备丰富的太阳能和风能资源,已成为我国风光互补发电技术示范区。
这些地区利用光伏发电和风电的互补特性,可以有效地减少能源浪费,并提高电力系统的供应能力。
在实践应用中,风光互补发电技术需要考虑多个因素,包括地理、气候、季节、负荷需求等等。
通过合理规划和配置风电和光伏发电装置的位置与装机容量,可以最大限度地发挥两种能源的优势,提高发电效率。
同时,还需要考虑与电网的连接方式以及储能技术的应用,以确保风光互补发电系统的稳定性和可靠性。
三、风光互补发电技术的挑战与机遇尽管风光互补发电技术在理论和实践中都取得了一定的成果,但仍面临一些挑战。
首先,风能和太阳能的产生是不可预测的,这给电力系统带来了一定的不确定性。
如何有效地管理和控制风光互补发电系统,以应对能源波动带来的挑战,是当前研究的重点。
浅谈风光互补供电系统在通信基站中的应用
浅谈风光互补供电系统在通信基站中的应用
随着现代通信技术的不断发展,通信基站系统已成为一个极其重要的基础设施。
然而,在一些偏远地区或者山区,由于电力供应不稳定,基站的运行也受到了极大的影响。
而作为一种新兴的能源系统,风光互补供电系统可以为通信基站提供持久的稳定电力供应。
风光互补供电系统是一种基于太阳能和风能的可再生能源供电系统,它可以在日照充足或者风力强劲的情况下提供稳定的电力供应。
相比于传统的电力供应系统,风光互补供电系统具有以下优势:
首先,它是一种清洁能源,不会产生任何污染物。
随着全球环境问题的日益严重,使用可再生能源已经成为了一种趋势。
其次,这种能源系统可以为通信基站提供持久的稳定电力供应。
在偏远地区或者山区,电力供应问题一直是一个难题。
而风光互补供电系统可以克服这个难题,确保通信基站的稳定运行。
最后,风光互补供电系统还可以大大降低通信基站的运行成本。
太阳能和风能是自然资源,使用风光互补供电系统不需要支付额外的能源费用。
相比于传统的电力供应方式,这种能源系统可以为通信基站节省数千元的电费。
总的来说,风光互补供电系统在通信基站中的应用具有非常重要的价值。
它可以为通信基站提供稳定的电力供应,降低运营
成本,同时还可以保护环境。
在未来,随着太阳能和风能技术的不断发展,风光互补供电系统必将得到更加广泛的应用。
风光互补发电系统的应用与发展研究
风光互补发电系统在城市地区的应用
城市用电负荷特点
城市地区用电负荷相对集中,且用电量较大,对电力供 应的稳定性和可靠性要求较高。
风光互补发电系统的优势
风光互补发电系统可以利用可再生能源的互补性,提高 供电的稳定性和可靠性,同时可以降低对化石燃料的依 赖,减少环境污染。
应用案例
一些城市利用大型风力发电机和太阳能电池板组成发电 系统,满足城市居民的用电需求,同时可以提供部分电 力给电网。
研究展望与未来发展方向
风光互补发电系统的技术和设备将持续优化,提 高能量转换效率和可靠性,降低成本,以进一步 推广应用。
未来风光互补发电系统将更加注重环保和可持续 发展,与循环经济、节能减排等理念相结合,以 实现电力供应的绿色化和低碳化。
风光互补发电系统将与智能电网、储能技术等相 结合,实现能源的智能调度和优化管理,提高电 力供应的稳定性和可靠性。
04
风光互补发电系统的发展趋势与挑战
风光互补发电系统的发展趋势
技术创新
随着可再生能源技术的不断发展,风光互补发电系统的技术也在 不断进步,未来将会有更多的技术创新和突破。
规模扩大
随着人们对可再生能源的需求不断增加,风光互补发电系统的规 模也将不断扩大,未来将会出现更多的风光互补发电项目。
多元化应用
研究内容与方法
研究内容
本研究将围绕风光互补发电系统的应用与发展展开, 主要包括系统的设计、优化和控制方法,以及在不同 领域和场景下的应用案例分析。
研究方法
采用文献综述、理论分析和实验验证相结合的方法, 对风光互补发电系统进行研究。首先,通过对国内外 相关文献的梳理和分析,了解该领域的研究现状和发 展趋势。其次,运用理论模型对风光互补发电系统的 运行原理和性能进行分析和模拟。最后,通过实验验 证理论的正确性和有效性,并提出改进措施和发展建 议。
风、光、电三合一供电系统在通信基站的应用
图 l 直流机 组电路控制系统原理图
1 . 机组控制器; 2 . 面板控制器 ; 3 . 充 电控制器; 4 . 直流发 电机 ; 5 . 变速发动 机; 6 . 底座 油箱 ; 7 . 数控执行器 ; 8 . 转速传感器; 9 . 负载传感器 ; l 0 . 负载 电 路; l 1 . 温度传感器 ; 1 2 . 负载蓄 电池; l 3 . 充电传感器
2 . 2 直 流发 电机组 的 三种工 作状态
导, 风、 光互 补供 电为补 充 , 把风、 光、 电三 者直 流供 电 系统 合理布 局 , 经 过技 术创新 后 的供 电系统达 到通 信
基站 无人操 作 、 自动控 制 的 目的。
1 ) 蓄 电池 供 电 。 当直 流 变速 柴 油发 电机 组在 运 行状态 下 , 可 直接 向直 流 电负 载 设备 供 电; 当直流 变 速发 电机 组处于 停机 状态 时 , 可通 过 负载 蓄 电池 向直
如图 1 所示, 直流 发 电机 组结 构 由变 速 柴油 发动 机、 直 流发 电机 、 机组 控 制 器 、 面 板控 制 器 、 充 电控 制 器、 底 座油 箱等 6部 分组 成 。运 行 中通 过安装 在 负 载
研 发新款 直流 柴 油发 电机 组供 电系 统 的基础 上 , 把风 光 互补 电力 系统 作为 补 充 电源 , 形 成风 光 电三合 一供
功 能 :一是 直流 电源 部 分直接 向直流用 电负载 供 电 ; 二 是控 制柜 中 的逆变 器将 直流 电流 逆变 成 交流 电源 , 向基站 交流 设 备供 电 。 但 是 遇到 阴天 、 雨天, 太 阳能 发 电机 就 不 能发挥 良好 的发 电效 果 。 本 文通 过对 风光 互补 电力 系 统分析 。 在 针对 性地
电力系统中的风光互补发电优化与配置研究
电力系统中的风光互补发电优化与配置研究引言:随着能源需求的不断增长和环境问题的日益凸显,可再生能源的利用成为全球能源领域的重要发展方向。
在可再生能源中,风电和光伏发电是最具潜力和应用广泛的能源形式之一。
然而,由于天气条件和地理位置的限制,单一的风电或光伏发电系统无法满足持续稳定的能源供应。
因此,风光互补发电系统在实现可再生能源供给的可靠性和稳定性方面具有重要意义。
本文旨在研究电力系统中的风光互补发电优化与配置问题,并探讨相关的研究进展和解决方案。
1. 概述风光互补发电系统风光互补发电系统是指将风能和光能有机结合,通过风力发电和光伏发电互相补充,以提供更为稳定和可靠的能源供给。
风力发电和光伏发电具有互补性,风能在夜间和雨天相对较弱,而光能在晴朗天气和白天较强。
通过结合风光互补发电系统,可以实现能源供应的平衡和稳定性,减少对传统能源的依赖,降低能源的污染排放。
2. 风光互补发电优化为了实现风光互补发电系统的优化配置,需要考虑多个因素,包括风光资源的地理分布、气候条件、发电设备的选型和配置等。
优化风光互补发电系统的首要目标是提高能源的利用效率和稳定性,使其在各种天气条件下都能正常运行并满足能源需求。
为了实现这一目标,可以采用以下优化策略:2.1 风力和光伏发电系统的规模配置在风光互补发电系统中,风力和光伏发电系统的规模配置是至关重要的。
根据当地的风力和光照条件,确定合适的发电设备的容量和数量,以最大程度地利用可再生能源资源。
通过合理的规模配置,可以实现风光发电系统的协同作用,提高能源的供给能力和可靠性。
2.2 能量储存技术的应用风光互补发电系统的能量储存技术是实现能源平衡的关键。
由于风力和光伏发电的波动性,需要将多余的电能储存起来,在需求高峰时释放出来。
常见的能量储存技术包括电池储能、压缩空气储能和水泵储能等。
通过合理选择和配置能量储存技术,可以提高风光互补发电系统的能源利用率和供应稳定性。
2.3 基于智能控制的发电系统管理智能控制技术在风光互补发电系统中的应用可以有效提高能源的利用效率和系统的稳定性。
基站风光互补电源系统配置策略研究
3.6 3 .4 4 . 6 3 5% 8 2% 5 39 5 9 .0 9.0 9 .O 5 2% 7 5% 89 %
9 .0 9.0 9 .06 3 5% 4 3{ 6 53 9
农村市场收入/ 总收入 已覆盖行政卡/ 寸行政村总数
随着 我 国经 济 的快 速 发展 ,农 村 居 民人 统 , 到资 源 的合 理互 补 利用 , 发 电 系统 以达 是 均 收入快 速 提高 , 信 费的 支 出逐 年增 加 , 通 对 能否 提供 可 靠 电源 的前 提 条件 ,本 文将 就 该 通信 的需 求更 加 旺盛 。 了满 足 市场 需要 , 为 提 问题 重点 论 述 。 高企 业竞 争力 ,运 营商 在 网络 覆盖 率 不断 提 2 光互 补供 电 系统简 介 . 风 风光 互 补发 电系统 由太 阳能 电池 、小 型 高 , 盖 面积 不 断扩 大 。 覆 目前 行政 村 的覆盖 率 目前 已经 达 到 9 %以 上 , 自然 村覆 盖 率还 在 风力 发 电机 组 、 5 系统 控制 器 、 电池 组和 逆 变 蓄 不 断 提升 之 中 , 同时 , 对公 路 、 路 等交 通 干 器等 几部 分组 成 。风 光互 补 发 电系 统 弥补 了 铁
光发 电系 统 ,即可 以保 证 后期 供 电系 统 的稳
定性 , 还可 以节 约建 设 投资 , 整个 工程 建 设 在
环节 中意 义重 大 。
线的覆盖率也在不断提升 ,通过对某省电信 以往 单 一风 力发 电 系统 或光 伏 发 电系统 的不 足, 达到互 为 补充 的效果 , 得供 电系统 更 为 使 运 营相关 数据 统 计如 下 :
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风光油光油基站一体化独立供电系统研究与运营分析
风光油、光油基站一体化独立供电系统研究与运行分析摘要:风光油、光油基站供电系统概述、关键技术分析、运行效能分析一、概述新疆地处祖国西部,面积166万平方公里,具有丰富旳风光资源,由于风能、太阳能资源应用旳局限性以及既有风能太阳能基站旳技术水平使得该部分基站常常断站,严重影响到网络旳运行质量与客户感知度,提高风能太阳能基站旳运行质量、延长基站电池使用寿命、减少基站发电频次是风能、太阳能基站应用研究旳课题。
中国移动新疆企业自起开始研究现网风能、太阳能基站存在旳问题,就怎样处理上述问题开展课题研究,通过近约4年现网摸底研究找出处理上述问题旳技术处理方案,从主线上处理太阳能、风能基站存在旳问题。
二、技术实现方案及创新点目前现网太阳能和风光互补存在蓄电池寿命短、停电维护频繁、通信质量差等问题,归根结底旳原由于风光供电局限性和蓄电池管理功能不完善。
因此,我们从提高风光系统旳效能和增长积极供电能力旳保障两个方向探索,查找处理问题旳本源。
技术实现方案为选用品有最大功率跟踪(MPPT)功能旳太阳能(风能)控制器;增配具有自启动功能旳小型高效直流柴油发电机,以提高系统旳供电效能,加固系统供电旳可靠性。
系统旳构成构造图如下:风光油一体化供电系统构造图此方案创新点:1、实现了太阳能最大功率跟踪,系统效率比现网太阳能设备最大提高32%。
处理了供电系统效率低旳问题。
2、可以控制太阳能旳输出电压,蓄电池管理做到真实意义旳均浮充和温度赔偿,处理了蓄电池使用性能下降快旳问题。
3、可以克服持续恶劣天气引起旳断电,实现全天候不间断供电,处理了风光电源对气候旳绝对性依赖旳问题。
4、可以自由设定多种能源旳优先使用次序,实现太阳能风能旳优先运用,最大化旳减少运行成本。
三、有关关键技术描述1、太阳能电池旳最大功率点和最大功率跟踪技术单晶硅和多晶硅太阳能电池有相似旳输出特性曲线。
标称12V旳太阳能电池组件,工作电压在17.5V如下,其工作电流几乎是相似旳。
风光互补基站供电系统设计思路与应用探讨
风光互补基站供电系统设计思路与应用探讨作者:吴学宾胡富来源:《移动通信》2014年第03期【摘要】风光互补供电系统可以解决引接普通农电成本高、供电不稳定等难题。
通过对基站风光互补供电系统的技术原理进行简要分析,并以中国联通内蒙古阿拉善地区风光互补基站为例,详细阐述了风光互补基站供电系统的设计思路与应用。
【关键词】风光互补基站蓄电池节能减排中图分类号:TM614;TM615 文献标识码:A 文章编号:1006-1010(2014)-03-0149-041 引言内蒙古地处我国北部,幅员辽阔,各地环境复杂多样,阿拉善郊区和农村基站供电以农电为主,引电距离远且成本高。
电力缺乏是开展通信网络建设的巨大障碍,而且后期电力供应的稳定性和维护的难易程度也关系到基站的正常运行和后期投入。
由于阿拉善地区具有丰富的风光资源,可采用风光互补供电系统来解决传统供电线损大、成本高的难题。
这样不但缓解了电力紧张局面,同时也实现了绿色能源的利用,开发了再生能源,促进了循环经济的发展。
2 技术原理分析2.1 风光互补供电系统结构太阳能风光互补供电系统主要由太阳能电池、风力发电机、蓄电池和控制器组成。
其结构原理框图如图1所示。
2.2 风光互补电源供电系统的运行方式(1)在阳光照射时,由太阳能电池发电供电;(2)在无光照而有风时,由风力发电机发电供电;(3)在既有阳光照射又有风时,被确定为优先供电的太阳能优先供电,在必要时投入风力发电机,以便加强或接替先供电的能源,维持供电;(4)在既无阳光照射又无风时,则由蓄电池放电供电,直到光照或风力出现,蓄电池放电损失的能量得到补充。
3 风光互补供电系统设计思路及应用实例3.1 风光互补供电系统设计思路具体设计思路如下:(1)根据当地太阳能资源和气象条件;(2)根据当地风力资源条件;(3)根据基站负荷功率;(4)根据基站目前电源配置情况;(5)综合以上条件合理配置太阳能/风能电站的功率。
3.2 内蒙古阿拉善地区风光互补设计及应用实例(1)阿拉善盟(阿左旗)地区简介阿拉善盟地处内蒙古自治区最西端,地理坐标为东经97°10'~106°52',北纬37°21'~42°47'。
风光互补发电系统的优化研究与应用
风光互补发电系统的优化研究与应用随着环保意识的日益增强,再加上国家政策的支持,风力发电、光伏发电等新能源逐渐走上了大众眼前。
同时,风力发电、光伏发电两者的发电规律各自有其特点,为了更好地利用新能源,研究人员提出了风光互补发电系统的理念。
本文将就风光互补发电系统的优化研究与应用展开论述。
一、风光互补发电系统的优缺点采用风光互补发电系统将风电、光伏设备结合在一起,以实现两者之间的互补发电,从而提高整个系统的综合性能。
优点1.提高了太阳能发电的总体利用率在光照不足的情况下,风能可以弥补光伏电池板发电量不足的情况,提高总发电量,从而提高了整个系统的利用率。
2.优化了系统的稳定程度在风能发电和太阳能发电稳定时,整合系统的产电量是比单个发电系统产电量稳定的。
在天气不稳定、光照不足等情况下,依赖风能发电可以弥补光伏电池板发电不足的情况。
同时,在有风而无阳光的情况下,风力发电可以更好地支持整个系统的运行。
3.优化了能源利用环境采用风光互补发电系统后,无需大量的空间和耗时耗力的建设,在完成设备的安装和维护之后就可以正常工作。
整个系统的使用环境对生态环境不会造成较大的影响,其使用成本往往也更为合理。
缺点1.成本较高风光互补发电系统的成本比单一发电系统更高,因为需要配合光伏和风能两种电源的需求,会造成安装和材料费用的双重支出。
2.占地面积较大光伏发电和风力发电两者所需的面积要比单一的发电系统更大,因此,需要占用更大的土地面积,尽管技术上已有了很大改善,但成本仍然极高。
二、优化风光互补发电系统风光互补发电系统的优化研究包括三个方面:系统结构的完善,组件的性能和质量改进,及系统运行的监测和控制。
1.系统结构的完善针对风光互补发电系统的特点,通过合理配置电能储存装置,优化光伏和风能进行整合,进而达到发电系统的最优控制,随着技术的更新换代,未来风光互补发电系统的优化研究还将持续进行。
2.组件的性能和质量改进改进风光互补发电系统中的器件,可以大大提高系统的总体效率和使用寿命。
风光互补供电系统技术研究及应用
摘要:本项目通过风光互补离网型供电系统,以电磁限速保护为主,柔性风轮叶片变形限速为辅,为港航领域供电应用、海岛离网供电应用、交通系统道路照明等系统进行供电。
该系统适用于大面积安装,用电及维护成本等相对较低,且使用时间越长越能体现出该系统的突出性及可靠性,节能减排效果显著。
1.技术概况风光互补供电系统为风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电。
主要分为离网型和并网型两种形式。
离网型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。
并网型主要由风力发电机、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。
2.技术原理风光互补供电离网型供电系统技术的主要原理为:风力发电机通过风力带动三片扇叶与永磁发电机作用产生直流电流,通过电缆线进入蓄电池储存,使用时通过变频逆变器将蓄电池内的直流电转化为交流电输出用于办公、生活或照明用电。
太阳能发电是将太阳能转化为电能储存入蓄电池,后蓄电池内直流电经逆变器转化为交流电供办公、生活或照明用电。
风光互补并网型供电系统包括光伏系统、风电系统、风光互补并网控制逆变系统等几个主要部分。
光伏系统主要包括:光伏阵列和DC/DC 转换器,其中DC/DC 转换器用于配光伏阵列和直流母线电压,以实现最大功率跟踪。
风电系统主要包括:风力发电机和发电机AC/DC 转换器,其中AC/DC 转换器用于发电机发出的交流电转换成直流电并实现和直流母线之间的电压匹配,同时实现最大功率跟踪。
风光互补并网控制逆变系统综合了风机及光伏的控制系统,通过DC/(AC)-DC-AC 的电流转换功能最终实现并网发电。
风光互补供电系统的技术核心是小型风力发电机,系统流程见图1。
江苏江阴港港口集团股份有限公司已实施了62套HY-400 等型号的风光互补离网型供电系统,主要分布在办公区域、港区道路、码头引桥、港区监控等区域内。
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风光互补技术在基站电源系统的应用研究摘要:随着通信事业的飞速发展,使电信行业能耗成本不断增加,在通信网络运营生产工作中大力加强节能减排,是当前通信运营商的一项重要工作。
本文介绍了风光互补电源系统的原理和配置方法,为基站电源设计提供了新的思路及建议。
最后结合实际工程进行了设计,并对相关数据进行分析,验证了方案的可行性。
关键词:风光电互补, 节能减排,气候数据,基站电源,可再生能源
abstract: with the rapid development of our business communication, telecom industry energy costs continue to increase, in the communication network operation in the production should strengthen the energy conservation and emission reductions, is the current communication operators of a important work. this paper introduces the principle of the power supply system scenery complementary and configuration method, for the base station provides new power source design ideas and suggestions. based on the practical engineering design, and the related data, the feasibility of the scheme are proved.
keywords: scenery electricity complementary and save energy, climate data for the base station to power, renewable energy
中图分类号: te08 文献标识码: a 文章编号:
随着社会经济的发展,太阳能与风能已开始在石油、通信、铁路、军队等领域大量使用,尤其是太阳能因其工作稳定、故障率低、维护少、安装简单等特点被普遍采用。
这些行业对供电电源不同于民用产品,需满足更高的可靠性要求。
通信行业对太阳能的应用较早,其野外各类基站的电源大多是采用太阳能供电方式,但由于通信局站所要求的高可靠性,在太阳能电池设计时,往往需要考虑的因素较多,其配置的太阳能电池组件的功率相对较大,投资较高。
如果在风力条件较好的地区采用太阳能与风能互补的发电方式供电,不仅增加了全天发电的可能性,而且会大大节省站点建设的投入。
为了满足通信网络建设的需求,风光互补供电系统逐步成为解决缺电地区或者外电引入造价偏高基站的必要的途径。
1 风光互补供电系统原理 [4] [5]
所谓风光互补,实质上就是风能和太阳能在能量上的相互补充,共同给负载供电。
由于太阳能与风能具有天然的互补性,风光互补电源系统弥补了风电和光电独立系统在资源上的缺陷。
同时,风电和光电系统蓄电池组和逆变环节可以通用,太阳能板容量减少,系统成本趋于合理,系统的经济性和运行可靠性进一步提高。
系统由能量采集(太阳能电池、风力发电机)、能量控制(太阳能控制器、风能控制器、逆变器、中控模块、交直流配电)及能量存储(蓄电池组)三部组成,其结构原理图如下:
图1风光互补系统原理图
系统工作原理为:风力发电机和太阳能电池将风能和光能转化为不稳定交、直流电,经能量控制系统将电能输送至蓄电池组和负载。
蓄电池组用以存贮电能,在无风无光时为负载供电。
系统有以下几个工作模式:
1.有光无风时由太阳能电池供电。
2.无光有风时由风力发电机供电。
3.有光有风时,太阳能电池和风力发电机同时供电。
蓄电池充足后,一般以太阳能电池优先为负载供电,在太阳能电力不足时投入风力发电机,最大限度地减少风力发电机磨损,提高供电可靠性。
4.无光无风时由蓄电池供电,直至阳光或风力出现,补充蓄电池放电损失的能量。
充电充足的蓄电池持续放电的最长时间,即系统持续供电的极限时间。
此时所对应的蓄电池放电量,是蓄电池极限能耗。
蓄电池组最大持续供电时间(t)和系统补足蓄电池组最大能耗所用时间(n),是设计风光互补电源的两个关键指标。
2 风光互补供电系统设计[1] [2]
2.1负载耗电量的分析与计算
需要确定负载的耗电量、数量及日使用小时数,并考虑额定耗电量与实际耗电量间的关系。
目前搜集到通信基站2g、3g设备的耗电量如表1、2,考虑需用系数,实际耗电量约为额定耗电量的60%。
表1 2g设备耗电量统计表
表2 3g设备耗电量
注:典型功耗值是每载波机顶20w输出配置,负荷50%的功耗值。
最大功耗值是每载波机顶20w输出配置,负荷100%的功耗值。
2.2太阳能电池配置[3] [7]
目前常用的太阳能电池组件有单晶硅、多晶硅、非晶硅等。
将太阳能电池组件的最大输出功率与输入功率之比称为太阳能组件
的转化效率。
其中,单晶硅组件转化效率最高,约为14%~18%;多晶硅组件的转化效率次之,约为12%~15%;非晶硅组件的转化效率最低,为6%左右。
太阳能电池板阵列是由多块太阳能电池板按照串、并联的方式连接后形成,在48v通信电源系统中,电池板的串联数量要按照电池板的不同电压等级参数进行设计,目前常用的板型主要有两种类型,36片封装和72片封装。
36片封装的电池板工作电压在17v左右,需要4块串联;72块封装的电池板工作电压在35v左右,需要2块串联。
电池板的并联数量要根据负载耗电量及当地日照条件等因素确定。
根据yd/t 5040-2005《通信电源设备安装工程设计规范》,单独使用太阳电池与蓄电池构成的半浮充制供电电源系统,即独立光伏电源系统中,太阳电池仿真总容量计算[1]:(标准测试条件:25℃,1.5am,1000w/m2)
(2-1)
—太阳电池方阵总容量(w);
—一个太阳能电池组件在标准测试条件下取得的工作点电压(v);
—负荷电流(a);
—蓄电池充电安时效率,铅蓄电池取=0.84;
—当地年日照时数(h);
—每只蓄电池浮充电压(v);
—每组蓄电池只数;
—串入太阳电池至蓄电池供电回路中的元器件和导线在浮充供电时引起的压降(v);
—影响太阳电池发电量的综合修正系数,一般取1.2~1.5;
—根据当地平均中午日照时数折合成标准测试条件下光照时数所取得光强校正系数,一般取;
—一个太阳电池组件中单体太阳电池的电压温度系数,其值为-0.002~-0.0022v/℃;
—太阳电池组件工作温度(℃);
—太阳电池标准测试温度(℃);
—一个太阳电池组件中单体太阳电池串联只数;
8760—平年每年小时数(h)。
表3的选取方法
其中,影响太阳能电池板容量配置的主要因素是:负荷电流及当地年日照时数。
其余参数选取参照yd/t 5040-2005附录c。