小型水风光互补系统设计全解
小型风光互补系统设计方案
小型风光互补系统设计方案小型风光互补供电系统是由小型风力发电机组、太阳能光伏电池组、蓄电池、控制一逆变器等组成(见图4—2)。
根据不同地区的风能、太阳能资源及不同的用电需求，用户可配置不同的供电模式。
小型风光互补供电系统的控制一逆变器上设置了风力机和太阳能光电板两个输入接口，风力发电机和太阳能光伏电池发出的电，通过充电控制器向蓄电池组充电，然后将从蓄电池出来的直流电通过逆变器转换为适合通用电器的220伏、50赫兹交流电。
小型风光互补供电系统的优点是可以同时利用当地的风力资源和太阳能资源，起到多能互补的作用。
目前，小型风光互补供电系统中风电与光电的匹配比例一般为3：1左右。
例如：300瓦的风力发电机可以配用100瓦的光电板；500瓦的风力发电机可以配用150—200瓦的光电板；1千瓦的风力发电机可配用300～350瓦的光电板。
洪湖地区32户渔民应用了400瓦的风光互补发电系统，供电更加充足，取得了成功的经验。
二、微水能综合利用微水能综合利用技术是指利用微型水利资源的动能作功的技术，包括微型水力发电(简称微水电)、水轮泵、水碾、水磨等多种以水流为动力的工作技术。
由于有了水电之后，其他各种水力机械都可以用电动机械代替，并且更加方便，所以其他水力机械的应用逐步减少。
因此，现在的微水能利用一般只讨论微型水力发电技术的利用。
(一)概述1．微水电的定义微型水力发电简称微水电，是指将小溪、小河水(即微水能资源)的位能转换成符合民用电要求的电能设施和设备组成的系统。
其工作原理和小水电基本相同，但装机容量较小。
目前，世界各国对微水电的装机容量规定不一，总的格局是工业发达的国家趋于大。
英国规定微水电的最大装机容量为l 000千瓦，其次是美国和法国规定微水电的最大装机容量为500千瓦，我国现行标准规定微水电的最大装机容量为100千瓦。
微水电系统主要由蓄水引水建筑、微水电站和供电系统三部分组成。
蓄水引水建筑包括水坝、取水口、引水渠等；微水电站包括机房、微型水力发电机组、配电装置、压力前池、拦污排污设施、引水管道、机组尾水排放渠道等；供电系统主要由变电设备、输电线路、线路安全保护装置构成。
小型风光互补发电装置的设计与研究
图 ３ 光线传感器电路图
３. １ 光伏发电控制程序设计 ３. １. １ 光线传感器
图 ５ 侧风偏航自动控制程序逻辑图
安装于四个方向上的光敏电阻感应相应方向 的光源强度ꎬ经电路逻辑比较后输出信号至 ＰＬＣꎮ ３. １. ２ 光源自动跟踪程序设计
ＰＬＣ 接收定义为“ 东” “ 西” “ 北” “ 南” 的 ４ 路 信号ꎬ分别控制光伏电池组件的运动机构作水平和 垂直方向运动ꎬ使得光伏电池组件自动跟踪对准光 源ꎮ 图 ４ 为光源自动跟踪程序逻辑图ꎮ
第４ 期
刘 瑞ꎬ等:小型风光互补发电装置的设计与研究
５６１
３. ２ 侧风偏航控制程序设计
模拟风场工作后ꎬ控制器检测风速仪的转速信 号ꎬ当风速超过规定值时ꎬ控制器提供给 ＰＬＣ 超风 速信号ꎬ启动风力发电机作侧风偏航运动ꎮ 当风速 从高于规定值降到规定值以下时ꎬ风力发电机作撤 销侧风偏航运动ꎬ尾翼恢复到初始位置ꎮ 图 ５ 为侧 风偏航自动控制程序逻辑图ꎮ
(２) 风力发电机主要参数:Ｐ ＝ ３００ＷꎻΦ ＝ １２０ｍｍꎻ启动风速 Ｖ ＝ １. ５ｍ / ｓꎻＵ ＝ １２Ｖꎮ教学装置 采用轴流风机模拟风能ꎬ风机额定功率 ３７０Ｗꎮ
(３) 逆变与负载系统主要由逆变器和相应的 逆变控制单元及负载 组 成ꎮ 逆 变 器 主 要 技 术 参 数: Ｕｉ ＝ １２ＶꎻＵｏ ＝ ２２０ＶꎻＩｅ ＝ １. ４Ａꎻｆ ＝ ５０ＨｚꎻＳ ＝ ３００ＶＡꎻ输出正弦波ꎮ
５６０
佳 木斯大学学报( 自然科学版)
２０１９ 年
功能的不同分类ꎬ将实现同一功能的相关设备集中 布局安装ꎬ组装成相互独立的模块柜ꎮ
２. ２ 主要参数
(１) 光伏电池组件主要参数:Ｐｅ ＝ ２０ＷꎻＵｅ ＝ １７. ２ＶꎻＩｅ ＝ １. １７Ａꎻ投射灯模拟光能ꎬ投射灯 Ｐｅ ＝ ３００Ｗꎮ装置采用四组光伏电池组件ꎬ两组投射灯ꎮ
风光互补发电系统的优化设计
风光互补发电系统的优化设计
本报告旨在对风光互补发电系统的优化设计进行详细的分析。
首先，要在优化设计中充分发挥风能和光能资源的优势，应考虑两者相互补充，避免因单一能源短缺而影响供电安全。
其次，要重视节能减排原则，建立节能优先、多能互补的优化发电模式。
针对上述问题，可以在设备的选型方面提出建议。
例如，可以使用新型风电机组和太阳能光伏系统，其带宽可增大30%，
从而提高系统的负载能力；使用配套的转换技术，可以不断优化发电系统的性能；可以使用交流/直流配电技术，将分散的
配电负载集中在数量少的配电线路中，以降低损耗，提高电压和稳定性。
此外，还可以对控制系统进行优化。
可以设计多级控制系统，通过联网技术，实现远程监控，自动化控制，以保证运行安全；可以引入电能表管理系统，可以实时统计每个用户的电能消耗情况，提高用电效率；可以使用多传感器技术，实现数字化采集控制，改变传统电力传输网络的结构，使之更为灵活，容量更大，可靠性更高，同时可以更好地避免电网故障。
以上是关于风光互补发电系统优化设计的研究与分析报告，本报告仅供参考。
此外，还可以进一步深入研究多向互补发电技术的发展趋势，丰富系统的多功能性，不断提高发电系统的可靠性，确保系统的安全运行与可持续发展。
毕业设计(论文)-应用于小型风光互补发电系统中蓄电池充放电装置的设计
本科生毕业论文（设计）任务书目录中文摘要及关键词 (1)英文摘要及关键词 (2)第一章绪论 (3)1.1 能源状况 (3)1.2 风、光发电的发展状况 (3)1.2.1 风力发电和太阳能发电的特点 (3)1.2.2 风光互补发电的提出 (4)1.3 选题意义和国内外研究状况 (5)1.4 小结 (6)第二章蓄电池 (7)2.1 蓄电池的类型 (7)2.2 铅酸蓄电池充放电原理 (8)2.3 蓄电池的充放电特性 (8)2.4 蓄电池充放电方式 (9)2.5 风光互补发电系统构成及原理 (10)2.6 小结 (11)第三章光伏单元充电电路设计 (12)3.1 充电电路拓扑结构及方案选择 (12)3.2 主电路的设计 (13)3.3 控制电路原理与设计 (15)3.3.1 控制电路方案比较及选择 (15)3.3.2 SG3525各引脚具体功能 (16)3.3.3 SG3525芯片特点如下 (16)3.4 驱动电路设计 (17)3.4.1 驱动电路方案比较与选择 (18)3.4.2 驱动电路工作原理 (18)3.5 小结 (19)第四章风力单元充电电路设计 (20)4.1 系统组成 (20)4.2 主电路结构 (20)4.3 控制电路 (21)4.3.1 系统组成 (21)4.3.2 直流电压检测 (21)4.3.3 单片机 (21)4.3.4 PWM波的产生 (21)4.4.5 驱动电路 (21)4.4 小结 (22)第五章逆变器设计 (23)5.1 逆变器的系统构成 (23)5.2 主电路设计 (23)5.3 控制电路设计 (24)5.3.1 单片机 (24)5.3.2 检测电路 (25)5.3.3 驱动电路 (26)5.4 小结 (27)总结与展望 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录Ⅰ (31)附录Ⅱ (33)摘要；本文在分析国内外对风光互补系统研究的基础上，对风光互补系统有了初步的认识，并对蓄电池的充放电过程及装置进行了深入的研究。
风光互补系统方案
风光互补系统方案摘要风光互补系统方案是一种利用太阳能和风能相互补充的可再生能源发电系统。
本文将介绍风光互补系统的基本原理、构成和优势，并重点讨论了系统的设计、安装和维护。
最后，我们还将分析该系统在实际应用中的一些问题和挑战，并提出相关解决方案。
1. 引言可再生能源的利用是解决能源短缺和环境污染问题的重要途径之一。
风能和太阳能是两种最常见、最广泛利用的可再生能源。
然而，由于天气和地理条件的限制，单独利用太阳能或风能并不能满足能源的稳定需求。
因此，将两种能源相互补充使用已成为一种非常有潜力的解决方案，即风光互补系统。
2. 系统原理风光互补系统是通过同时利用太阳能和风能来满足能源需求的一种系统。
太阳能主要通过光伏发电板转化为电能，而风能则通过风力发电机转化为电能。
这两种能源分别具有不同的特点和工作原理，但可以相互补充使用，以实现能源的稳定供应。
3. 系统构成风光互补系统主要由以下几个组成部分组成：3.1 太阳能发电部分太阳能发电部分主要包括光伏发电板、电池组和逆变器。
光伏发电板将太阳能转化为直流电能，然后经过电池组储存，最后通过逆变器将直流电能转化为交流电能，以供电网或其他设备使用。
3.2 风能发电部分风能发电部分主要包括风力发电机、风轮和控制系统。
风力发电机通过风轮转动产生机械能，然后通过发电机转化为电能。
控制系统可以根据风速和风向调整风力发电机的转速，以达到最佳发电效果。
3.3 能量储存部分能量储存部分主要包括电池组和储能设备。
电池组可以储存太阳能和风能转化的电能，并在需要时释放，以满足电能需求。
储能设备可以吸收并储存多余的能量，以便在能量供应不足时提供补充。
3.4 控制与管理部分控制与管理部分主要包括集中控制系统和监测设备。
集中控制系统可以实时监控和控制风光互补系统的运行状态，以确保系统的稳定和可靠运行。
监测设备可以收集系统的各种数据，并提供对系统性能的评估和分析。
4. 系统设计与安装风光互补系统的设计与安装需要考虑多个因素，包括能源需求、环境条件和经济效益等。
《小型风光互补供电提水系统建模与仿真研究》范文
《小型风光互补供电提水系统建模与仿真研究》篇一摘要：随着科技的不断发展，绿色、环保和高效的能源系统在农业生产、水资源利用等方面显示出巨大的潜力。
本文着重对小型风光互补供电提水系统进行建模与仿真研究，通过对风光互补系统的组成、建模过程以及仿真分析，为该类系统的设计与应用提供理论依据。
一、引言在农村及偏远地区，电力供应和水资源利用一直是制约当地经济发展的重要因素。
传统的提水系统往往依赖于单一的电力供应方式，如电网电力或柴油机驱动，存在能耗高、污染重以及覆盖面窄等局限性。
随着风光互补技术的发展，一种新型的、绿色环保的供电提水系统——小型风光互补供电提水系统应运而生。
本文旨在通过建模与仿真研究，为该系统的优化设计提供理论支持。
二、风光互补供电提水系统的组成小型风光互补供电提水系统主要由风力发电机、太阳能电池板、充电控制器、蓄电池以及提水设备等部分组成。
风力发电机和太阳能电池板分别将风能和太阳能转化为电能，通过充电控制器对蓄电池进行充电，再由蓄电池为提水设备提供电力。
三、建模过程1. 数学建模：根据系统各组成部分的工作原理和特性，建立数学模型。
包括风力发电机、太阳能电池板、充电控制器、蓄电池以及提水设备的数学模型。
2. 参数设定：根据实际需求和系统特点，设定各组成部分的参数，如风力发电机和太阳能电池板的额定功率、蓄电池的容量等。
3. 模型整合：将各部分数学模型进行整合，形成完整的小型风光互补供电提水系统模型。
四、仿真分析利用仿真软件对建立好的模型进行仿真分析，包括：1. 能量输出分析：模拟不同风速和光照条件下的能量输出情况，分析系统的能量稳定性和可靠性。
2. 供电性能分析：分析系统在不同条件下的供电性能，包括电压稳定性、电流波动等。
3. 提水性能分析：模拟提水设备的运行情况，分析系统的提水效率和能耗情况。
五、结果与讨论通过仿真分析，得出以下结论：1. 小型风光互补供电提水系统在风能和太阳能资源丰富的地区具有较高的能量输出稳定性和可靠性。
小型风光互补并网发电系统的研究与设计
1、提高能源转换效率：未来的研究将更加注重提高风能和太阳能的转换效 率，以更充分地利用这两种可再生能源。
2、智能控制与调度：通过引入更先进的控制算法和调度策略，可以更有效 地管理和调度系统资源，提高系统的稳定性和效率。
3、融合其他新能源技术：例如，将氢能等其他新能源技术融入到风光互补 系统中，可以进一步拓宽系统的能源来源，提高系统的抗风险能力。
三、小型风光互补发电系统控制 器的发展趋势
随着科学技术的不断进步和应用，小型风光互补发电系统控制器将会朝着更 加智能化、高效化、可靠性更高的方向发展。
1、智能化：随着人工智能和机器学习等技术的发展，未来的小型风光互补 发电系统控制器将会更加智能化。通过引入更加先进的智能算法和模型，实现对 系统的自适应和自主学习控制，提高系统的性能和稳定性。
参考内容
随着全球能源结构的转变，可再生能源已成为世界各地电力行业的重要发展 方向。其中，风光互补并网发电系统因其在技术上的优势和环境友好性，逐渐受 到了广泛的和研究。本次演示将探讨风光互补并网发电系统的研究与开发。
一、风光互补并网发电系统的基 本原理
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
风光互补并网发电系统是一种结合了风力发电和太阳能发电的混合发电系统。 它利用风力发电机和太阳能电池板分别捕捉风能和光能，将其转换为电能，然后 通过并网逆变器将电能输送到电网中。这种系统可以有效地利用风能和光能，实 现能源的可持续利用。
4、优化储能技术：针对当前储能技术的问题，我们将寻求更高效、更环保 的储能解决方案，例如发展超级电容器、电池等更高效的储能设备。
5、扩大应用范围：随着技术的进步和成本的降低，小型风光互补并网发电 系统的应用范围将进一步扩大，从偏远地区扩展到城市地区，从独立供电发展到 区域供电网络。
风光互补系统方案
风光互补系统方案引言随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高，可再生能源的重要性日益凸显。
风能和光能作为两种主要的可再生能源，被广泛应用于电力领域。
然而，风能和光能的特点互补性较大，通过将两者结合使用，可以更有效地利用可再生能源。
本文将提出一种风光互补系统方案，旨在优化能源利用效率，减少能源消耗。
系统设计系统组成风光互补系统由风能发电系统、光能发电系统和能量存储系统三部分组成。
1.风能发电系统：包括风力发电机、转子、传动部件等。
通过风力旋转发电机转子，将风能转化为电能。
2.光能发电系统：包括太阳能光伏电池板、逆变器等。
光伏电池板将太阳能转化为直流电能，通过逆变器将直流电能转化为交流电能。
3.能量存储系统：由电池组成，用于存储多余的电能，以便在需要时释放。
工作原理风能发电系统和光能发电系统将各自的能源转化为电能后，通过逆变器将直流电能转化为交流电能，进入电网供电。
当风能和光能不足以满足电网需求时，能量存储系统将存储的电能释放出来，以补充不足的能量。
系统的工作原理如下： 1. 当有足够的风能时，风能发电系统将风能转化为电能，并将其注入电网。
2. 当有足够的光能时，光能发电系统将光能转化为电能，并将其注入电网。
3. 当风能和光能不足以满足电网需求时，能量存储系统将存储的电能释放出来，以补充不足的能量。
系统优势风光互补系统相比于单一的风能或光能发电系统具有以下优势：1.提高能源利用效率：通过将风能和光能结合使用，可以在不同的天气条件下获得稳定的能源供应，从而提高能源利用效率。
2.减少能源消耗：采用风光互补系统方案可以减少对传统能源的依赖，减少能源消耗，降低对环境的影响。
3.提供稳定的电能供应：通过能量存储系统的使用，可以在风能和光能供应不足的情况下提供稳定的电能供应。
实施方案技术选型在风能发电系统方面，选择具有较高转换效率和耐用性的风力发电机。
对于光能发电系统，选用高效的太阳能光伏电池板，并配备有效的逆变器。
风光互补规划方案
风光互补规划方案1. 简介风光互补是指风力发电和光伏发电的互相补充与协调利用。
风力发电和光伏发电分别依赖于风能和光能，而风能和光能在不同时间、地点和季节的供给情况存在差异。
因此，采用风光互补的方式，可以提高可再生能源的稳定性和可靠性，减少对传统能源的依赖，促进能源的可持续发展。
本文将介绍风光互补规划方案的设计原则、方法和实施步骤。
2. 设计原则制定风光互补规划方案时，需要考虑以下几个设计原则：2.1 充分利用资源风力和光伏发电的互补性主要体现在时间上的错位和地理上的差异。
规划方案应充分利用各地风力和光能资源特点，合理安排和配置风力发电和光伏发电装置，使其能够最大限度地发挥作用。
2.2 系统稳定性风光互补系统应具有较高的稳定性，能够在任何情况下都能提供持续的供电。
规划方案应考虑到不同天气条件下的发电能力，合理安排和配置设备，确保系统的稳定运行。
2.3 经济性规划方案应兼顾经济效益和环境效益，提高风光互补系统的利用效率，降低能源成本。
同时，还应考虑到设备的可靠性和维护成本，以确保系统的长期运行。
3. 设计方法制定风光互补规划方案的设计方法可以分为以下几个步骤：3.1 资源评估首先，需要对风力和光能资源进行评估。
通过收集气象数据和太阳辐射数据，分析不同地区的风力和光能资源特点，确定适合建设风力发电和光伏发电装置的地点。
3.2 负荷需求根据当地的负荷需求，确定风力发电和光伏发电的装置容量。
考虑到风力发电和光伏发电的波动性，需要对装置容量进行合理的设计，以确保系统能够满足负荷需求。
3.3 接入网络规划方案还需要考虑到风光发电系统的接入方式和网架结构。
考虑到系统的安全性和可靠性，应选择合适的接入点和网架结构，并与当地电力公司进行协调。
3.4 运维管理对于风光互补系统的长期运行和管理，需要建立适当的运维管理机制。
规划方案应包括设备维护、故障处理、数据监测等内容，以确保系统的正常运行。
4. 实施步骤根据上述设计方法，实施风光互补规划方案可以分为以下几个步骤：4.1 前期调研进行风力和光能资源评估，确定适合建设风力发电和光伏发电装置的地点，并了解当地的负荷需求和电力网络情况。
风光互补供电系统设计方案
风光互补供电系统设计方案一、典型1080P枪机供电指标典型的枪机有无红外CCD枪机的基本供电指标如表1所示：表1二、风光互补系统风光互补作为一套发电应用系统，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，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、电缆及支撑和辅助件等组成一个发电系统，系统构成如图1所示，主要组成部分的功能介绍如下：●发电部分：由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。
●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。
●风光互补供电控制部分：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。
●供电部分：将蓄电池中的直流电能供给用电器。
●逆变器：蓄电池的24V直流输出经过逆变器逆变后，转化为220V交流输出电源，用以替代原有的220V市电电源，向监控摄像机及其信号传输设备供电，前端设备备有电源适配器进行交直流转换以及变压。
图1风光互补供电系统可以在夜间和阴雨天无阳光时由风能发电，而晴天由太阳能发电，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、科学与实用。
因此，非常适用于需要24小时不间断供电的高清视频监控摄像机。
针对内容一中介绍的典型1080P枪机供电指标，考虑到出现连续无风无日照的天气情况，因此建议采用250Ah的蓄电池，一次充满可持续供电5天。
风光互补系统设计参数如下所示(具体计算方法见附录)：●小型风力发电机：480W（5叶片）24V●蓄电池额定电压24V●输出功率：60W●单晶硅太阳能板150W×4块●风光互补蓄电池：单块额定电压12V，额定容量125Ah，采用4块组合成额定电压2 4 V，额定容量250Ah的蓄电池组。
风光互补供电系统方案
风光互补供电系统方案引言随着全球对可再生能源利用的日益重视，风能和光能作为两种重要的可再生能源吸引了人们的广泛关注。
风能和光能具有互补性，既可以互相补充，又可以共同供电。
基于此，我们提出了一种风光互补供电系统方案。
本文将介绍这一方案的设计原理、系统组成以及应用前景。
设计原理风光互补供电系统的设计原理是将风能和光能转化为电能，并将其融合在一起供电。
具体来说，风能主要通过风力发电机转化为电能，光能则通过光伏发电系统转化为电能。
这两种能源转化为电能后通过集成在系统内的电池组进行储存和调度，最后供应给使用电器设备。
系统组成风光互补供电系统主要由以下几个组成部分构成：1. 风力发电机风力发电机使用风的动能驱动发电机转子产生机械能，然后通过发电机将机械能转化为电能。
该发电机需要能在各种天气条件下高效工作，同时具备较高的转换效率和稳定性。
2. 光伏发电系统光伏发电系统由多个光伏电池组成，光伏电池将光能转化为电能。
这些光伏电池通常安装在房顶、太阳能板等地方，能够接收到充足的太阳光并将其转化为电能。
3. 电池组电池组是整个系统的储能部分，主要用于储存通过风力发电机和光伏发电系统产生的电能。
电池组应具备较大的储能容量和较高的充放电效率，以保证持续稳定地供电。
4. 逆变器逆变器将直流电能转换为交流电能，以供应给使用电器设备。
逆变器应具有高效率、高可靠性和稳定的输出特性。
5. 监控系统监控系统用于对整个风光互补供电系统进行监控和管理，包括对风力发电机、光伏发电系统、电池组和逆变器等进行实时数据采集和分析，以及系统运行状态的监测和故障诊断。
应用前景风光互补供电系统具有广阔的应用前景。
首先，它能够提供可靠的电力供应，特别是在没有传统电网覆盖的地区或电力供应不稳定的地区。
其次，该系统的可再生能源特性使之成为环境友好型能源解决方案。
此外，风光互补供电系统在降低能源消耗、减少碳排放等方面也具备显著的优势。
因此，该系统可以广泛应用于居住区、工业园区、农村地区、海岛等诸多场景。
风光互补发电系统设计
5.3.1风光互补发电系统设计风能和太阳能都具有能量密度低、稳定性差的弱点，并受到地理分布、季节变化、昼夜交替等影响．然而太阳能与风能在时间上和地域上一般都有一定的互补性，白天太阳光最强时，风较小，晚上太阳落山后，光照很弱，但由于地表温差变化大而风能加强．在夏季，太阳光强度大而风小；冬季，太阳光强度小而风大。
太阳能发电稳定可靠，但目前成本较高，而风力发电成本较低，随机性大，供电可靠性差。
若将两者结合起来，可实现昼夜发电．在合适的气象资源条件下，风光互补发电系统能提高系统供电的连续性、稳定性和可靠性，在很多地区得到了广泛的应用．如图5.1为某地10月份某日典型的太阳能和风资源分布，因此采用风光互补发电系统，可以弥补风能和太阳能间歇性的缺陷。
图5.1 某地10月份典型日太阳能和风能资源分布图风光互补发电的优势：（1）利用风能和太阳能的互补性，弥补了独立风电和独立光伏发电系统的不足，可以获得比较稳定的和可靠性高的电源。
（2）充分利用土地资源。
（3）保证同样供电的情况下，可大大减少储能蓄电池的容量。
（4）对系统进行合理的设计和匹配，可以基本上基本上由风光互补发电系统供电，获得较好的经济效益。
（5）大大提高经济效益。
风光互补发电系统主要组成部分（1）发电部分：由一台或者几台风力发电机和太阳能电池阵列构成风—电、光—电发电部分，发电部分输出的电能通过充电控制器与直流中心完成蓄电池组自动充电工作。
（2）蓄电部分：蓄电部分主要作用是将风电或光电储存起来，稳定的向电器供电。
蓄电池组在风光互补发电系统中起到能量调节和平衡负载两大作用。
（3）控制及直流中心部分：控制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、组合及对蓄电池组充放电的自动控制。
控制及直流中心具体构成参数由最大用电负荷与日平均用电量决定。
（4）供电部分：供电部分不可缺少的部分是逆变器，逆变器把蓄电池储存的直流电转换为交流电，保证交流负载的正常使用。
风光互补发电系统的设计及优化
风光互补发电系统的设计及优化随着现代社会的不断发展，能源需求也在不断增加。
为了满足人们对能源的需求，各种新型能源逐渐崛起。
其中，风能和光能是两种最常用的可再生能源。
然而，单独使用风能或光能并不能完全满足人们的能源需求。
为了更好地利用这两种能源，风光互补发电系统应运而生。
风光互补发电系统由风力发电机、光伏发电系统、储能设备和逆变器等组成。
风力发电机负责利用风能发电，光伏发电系统则利用光能发电。
储能设备主要是为了在晴天或夜晚等无法获得太阳能时，把风力发电产生的电能存储起来。
逆变器则主要是将发电产生的直流电转换为交流电，以满足家庭或企业的用电需求。
在设计风光互补发电系统时，首先要考虑的是风力发电机和光伏发电系统的配置。
需要根据当地的气候条件和年平均风速等因素进行最佳配置。
为了提高系统的效率和稳定性，建议将风力发电机和光伏发电系统进行分区域布局，让它们分别产生电能，再使用逆变器来进行协调管理。
其次，储能设备也是非常重要的。
储能设备的选择要考虑到储能效率、储能量和储能环境等多种因素。
目前，常见的储能设备有电池、超级电容和燃料电池等。
对于小型家庭来说，电池是相对较好的选择。
而对于大型企业来说，则可以考虑使用超级电容或燃料电池等更高效能的储能设备。
最后，应该在储能设备和逆变器之间引入一个控制系统，实现智能控制和管理。
控制系统应该具备实时监控、数据采集、趋势分析等功能，可以通过远程控制实时了解风光互补发电系统的运行状态，并进行必要的调整和控制。
通过以上的设计和优化，风光互补发电系统可以最大程度地利用风能和光能，提高能源利用率和系统的稳定性。
此外，在日常使用中，还可以通过电器设备的合理使用来进一步提高能源利用效率。
因此，风光互补发电系统的实际使用具有良好的经济和社会效益。
当然，与任何能源技术一样，风光互补发电系统也面临一些挑战和局限性。
例如，系统设计和实施的成本较高，需要较高技术水平的人员进行安装和维护。
同时，在某些地区，由于气候条件和风能、光能资源的不足，使用这种系统可能并不划算。
风光互补混合发电系统优化设计
二、研究内容与方法
1、研究内容
风光互补混合发电系统的优化设计需要从多个方面入手，包括风力发电机组、 太阳能电池板、储能设备、逆变器等组成部分的优化。具体来说，需要解决以下 问题：
（1）风力发电机组的优化：如何根据地理位置和季节因素选择合适的风力 发电机组，以提高风能利用率？
（2）太阳能电池板的优化：如何根据天气和日照条件选择合适的太阳能电 池板，以提高太阳能利用率？
5、加强系统维护和管理：定期对风光互补发电系统进行巡检和维护，及时 发现并解决设备故障和安全隐患，以保障系统的稳定运行。同时，采用现代化的 管理系统和技术手段，提高风光互补发电系统的运行效率和维护管理水平。
五、总结
本次演示对风光互补发电系统进行了优化设计研究。首先介绍了风光互补发 电系统的基本概念和背景，然后分析了该系统存在的主要问题，并针对这些问题 提出了增加储能设备、引入智能调度系统、优化设备选型和布局、采用混合能源 系统和加强系统维护和管理等优化方案。这些优化方案能够提高风光互补发电系 统的能源效率、稳定性和可靠性，对于推动可再生能源的发展和应用具有重要意 义。
一、背景与意义
传统的能源供应方式主要依赖化石燃料，这种方式的缺点是资源有限、污染 环境。随着科学技术的不断发展，人们开始大力开发可再生能源，以解决这一问 题。风能和太阳能是其中最具代表性的两种能源，它们不仅无穷无尽，而且在使 用过程中基本不会产生环境污染。
然而，单独使用风能或太阳能都存在一定的局限性。风能受地理位置和季节 影响较大，而太阳能则受天气和昼夜影响明显。因此，需要将这两种能源进行互 补，以实现电力供应的稳定。风光互补混合发电系统应运而生，它结合了风能和 太阳能的优点，可以提供可靠的电力供应，同时具有较高的能源利用效率和较低 的补发电系统具有很多优点，但仍存在一些问题和挑战。首先，风 能和太阳能资源的不确定性是影响系统稳定性的主要因素。由于气候变化和天气 条件的随机性，风能和太阳能的供应可能无法满足系统的需求。其次，风光互补 发电系统的储能环节也是一个亟待解决的问题。由于蓄电池成本较高，其规模和 寿命限制了系统的储能能力，从而影响了系统的稳定性和可靠性。此外，系统的 优化设计还需要考虑设备选型、布局和安装等因素。
风光互补系统设计
风光互补系统设计
风光互补系统设计的时候首先需要考虑风力发电的特点：
风力发电对风的速度十分敏感，远远大于光伏系统对太阳辐射的敏感程度。
从理论上讲，风力发电机的输出和风速的3次方成正比。
这样就给风力发电的设计带来一定的影响，如果估计的风速大于实际的风速，那么系统的输出就会远远小于负载的实际需求，使得系统的设计参数必须十分准确。
另一方面，如果该地区的风速很高，那么使用风力发电的成本就很低了，一般而言，如果平均风速大于4m/s，那么风力发电的成本就会低于在光照条件很好地区的光伏系统了。
但是因为风速变化很大，年度，季度以及在一天中的变化都很大，所以最好还是使用风/光互补系统，减小风能对速度的敏感从而对系统供电的影响。
风力发电对风机的安装位置很敏感。
即使是在同一个地区，有着相同的气象条件，风力发电机坐落的位置不同，也会造成风力发电的很大区别，例如山丘和树林都会对风力放电机坐落地点的风速产生很大影响，从而影响风力发电机的输出。
风力发电对风机叶片的安装高度很敏感。
因为风速随着高度的变化会变化，在同一个安装地点，叶片5米高的风机的发电量和20米高的风机的发电量是不同的。
风光互补系统设计
目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1前言 (3)1.1可再生能源开发应用 (3)1.2风能资源现状 (3)1.3太阳能资源现状 (3)1.4风光互补供电系统的优势 (4)1.5存在问题 (4)1.6主要内容 (4)2风光互补发电原理 (5)2.1风光互补发电系统结构 (5)2.1.1发电部分 (5)2.1.2控制部分 (7)2.1.3储能部分 (7)2.1.4逆变部分 (8)2.1.5风光互补发电系统智能充电控制的设计 (8)2.1.6用电负载 (9)3工程概况 (12)3.1风能资源 (12)3.2太阳能资源 (12)3.3气象数据 (13)4风光互补路灯的设计 (14)4.1路灯灯源的选择 (14)4.1.1 高压钠灯与 LED 对比分析 (14)4.1.2光源性能对比分析 (14)4.1.3光源电气特性比较 (14)4.1.4 光源对比分析结论 (15)4.2道路照明方式 (15)4.3路灯分布方式 (16)4.4道路的有效宽度计算 (17)4.5路灯的安装高度与间距 (17)4.6道路照明照度设计计算 (17)4.6.1利用系数法 (17)4.6.2道路的光通量计算 (18)4.6.3 道路照明光源设计 (18)4.7设计要求 (18)4.8 蓄电池的容量的确定 (19)4.9太阳能电池板发电能力测算及计算 (19)4.10风力发电机组发电能力的测算 (20)4.11风光互补路灯系统控制器 (21)4.12防雷击配置 (22)4.13小结 (22)5楼顶风光互补发电系统设计 (23)5.1设计要求 (23)5.2蓄电池容量的确定 (23)5.3发电机型号选择 (23)5.4太阳能电池组件的选择 (24)5.5太阳能电池阵列的安装 (24)6结论 (26)参考文献 (27)致谢.............................................................................................................................. 错误!未定义书签。
小型风光互补发电系统研究报告
摘要巨太阳能与风能是地球上最常见的的绿色可再生能源，太阳能具有普遍性，大性，等特点，但也同时具有能量不稳定，能量密度低等特性。
太阳能只能在白而且晚间风力发电效果较好，才能够发电，而风能不分昼夜，天阳光充足的时候，因此为解决太阳能发电环境影响更大，但是相对于太阳能而言，风能更不稳定，并使发出的电能能够方便使用互补风力发电的优势，不稳定且不能在晚上发电，等问题，本文设计了一种以51单片机为控制核心的低成本智能风光互补充电控制器。
硬件方面本设计采用PWM调波控制buck降压电路，来稳定太阳能输出；采用UC3906铅酸蓄电池专用充电芯片为蓄电池充电，使铅酸蓄电池充电更合理；采用两块铅酸蓄电池作为出能源原件；由于采用集成芯片提高了系统的稳定性，简化了电路缩减了成本。
同时控制器还具有防雷击保护电路，放蓄电池反接保护电路，太阳能电池板防反接保护电路，过流保护电路，并内置双轴太阳跟踪器驱动电路。
软件方面，本设计采用三种可选用电模式：默认模式（模式一），蓄电池持续供电模式（模式二），太阳能电池板供电模式（模式三）和一种单蓄电池工作模式（模式四）。
Abstract引言太阳能与风能是地球上的清洁能源，利用太阳能风能发电可以保护环境还减少化石能源的使用。
但是风能于太阳能同样存在不稳定，容易受到天气，季节，纬度等各种地理上、环境上的因素影响。
太阳能是以光辐射的形式传播到地球上的，因此太阳能的能量密度低，不便于利用。
风能的原动力来自于太阳，可以说风能是太阳能的另一种存在形式，虽然能够昼夜发电，不分阴晴，但是与太阳能相比，发电能量波动性更大，为提高太阳能风能的利用率人们不断改进太阳能电池板与风力发电机的性能，已获得最大的能量转换。
但仅仅改进太阳能电池板与风力机是不够的，虽然采用风能与太阳能互补发电的模式已经可以昼夜连续发电，但在不加任何处理的风光互补发电装置发出的电能一样不稳定，会受各种因素影响，使电压电流时刻波动。
众所周知，我们所采用的用电负载都是在稳定电压下才会正常工作的，电压不稳就会严重影响设备的正常运行，因此需要加入控制器，将不稳定的输出电压经过稳压后在连接到负载上，是解决这一问题的有效方法。
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毕业设计（论文）题目小型水风光互补系统设计学生姓名学号专业班级指导教师评阅教师完成日期:2015年10月22日毕业设计（论文）开题报告题目：小型水风光互补系统设计学生姓名：专业：电力系统及自动化指导老师：一、课题来源煤、石油、天然气等不可再生能源的使用量在世界各国不断上升，能源危机将成为人类最主要，最大的危机，发展可再生能源越来越成为世界各国的主攻研发方向和竞争目标，谁能领先，谁就会成为未来新贵，新霸主。
电力作为重要的二次清洁能源，它的生产将主要依托可再生能源，从而如何利用可再生能源发电将是一个重大课题。
二、研究目的及意义1、利用水能、风能、太阳能的互补性，可以获得比较稳定的输出，系统有较高的稳定性和可靠性;2、在保证同样供电的情况下，可大大减少储能蓄电池的容量;3、通过合理地设计与匹配，可以基本上由水风光互补发电系统供电，很少或基本不用启动备用电源如柴油机发电机组等，可获得较好的社会效益和经济效益。
三、研究的内容、途径及技术线路水风光互补发电系统主要由水力发电机组、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，系统结构图见附图。
该系统是集水能、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、水力发电部分是利用水能机将水能转换为机械能，通过水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、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;3、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;4、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;5、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;6、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。
四、发展趋势中国拥有世界上最多的人口，近年来经济快速增长。
但中国目前的能源结构主要依赖燃煤发电，从而对环境产生了许多负面影响，特别是对空气和水资源的污染。
国际能源机构（IEA）曾预测从2005年到2030年中国新增加的温室气体排放（42%）将和世界上其他国家排放总量（不包括印度，44%）相当。
中国会取代美国成为世界上最大的温室气体排放国。
发展可再生能源技术是减少温室气体排放和改善环境的有效措施之一。
3可再生能源发电技术的应用，既包括大型的发电厂，如我国已经大规模发展的并网风力发电场、正在发展的太阳能并网发电场、也包括独立运作的用于西部无电地区电力建设的集中供电系统（村落电站）和户用系统。
多年来，在我国各级政府的努力下，我国的无电人口已经从2000年的5%左右减少到不足1%，取得了举世瞩目的成就。
但是，不容忽视的是，这些尚未解决用电问题的人口主要分布在西北地区和孤岛，经济欠发达，交通不便利，生产性负载小，延伸电网的经济性非常差，甚至不可能。
另外，我国还有大量的边防哨所，移动通信基站等，远离电网，迫切需要提供问稳定可靠的电力供应。
可再生能源独立电站为满足这些需求提供了现实的可行性。
六、参考文献书籍：1.《光伏发电》杂志2.风力发电技术3.水力发电技术4.电气设备5.直流系统设计6.电气逆变技术7.《电机技术》8.网络资源三峡电力职业学院毕业设计（论文）课题任务书（ 2015---- 2016 学年）57目录摘要 (1)前言 (1)1小型光伏发电系统 (1)1.1光伏发电的基本原理 (1)1.2光伏发电系统的组成 (2)1.3 小型独立光伏发电系统 (3)2 小型风力发电系统 (3)2.1风力发电系统的基本原理 (3)2.2风力发电系统的组成 (4)2.3 小型独立风力发电系统 (5)3 小型水力发电系统 (6)3.1 水力发电系统基本原理 (6)3.2水力发电系统的组成 (7)3.3小型独立水力发电系统 (7)4 水风光三能互补系统 (8)4.1 水风光三能互补系统基本原理 (8)4.2水风光三能互补系统的组成 (9)4.3水风光三能互补系统发电 (10)4.3.1水风光三能互补系统发电分析其运行模式 (10)5.水风光优缺点 (13)致谢 (14)参考文献 (15)小型水风光互补系统学生：吴迪指导教师：李玉清（三峡大学职业技术学院）摘要水风光互补发电系统主要由水力发电机组、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，系统结构图见附图。
该系统是集水能、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。
关键词：发电机组、并网发电、基本原理、控制器、逆变器，交直流负载前言本论文主要论述太阳能独立发电系统，风力独立发电系统，水力独立发电系统和水风光互补发电系统的有关重要问题，介绍了各自发电技术的基本原理，各自电力系统的重要组成等，主要的是及水风光互补系统、相关问题分析以及运行管理等知识。
1 小型光伏发电系统本章摘要：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。
本章关键词：光伏发电、太阳能、电池板、逆变器、(直流电转换为交流电)1.1 光伏发电的基本原理太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结内建电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。
这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
太阳能发电有两种方式，一种是光-热-电转换方式，另一种是光-电直接转换方式。
(1) 光-热-电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。
前一个过程是光-热转换过程;后一个过程是热-电转换过程，与普通的火力发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高，估计它的投资至少要比普通火电站贵5~10倍。
(2) 光-电直接转换方式该方式是利用光伏效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光-电转换的基本装置就是太阳能电池。
太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。
当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。
太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用;与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染。
1.2系统组成太阳能电池方阵、直流操作箱、光伏监控系统，蓄电池组，充放电控制器，逆变器，交流配电柜1.3光伏独立发电系统太阳能光伏并网发电系统中，太阳能通过太阳能电池组件的光生伏特效应转化为直流电能，再通过光伏并网逆变器中的功率变换及控制系统将直流电能转化为符合电网电能质量要求的交流电。
2 小型风力发电系统本章摘要：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;关键词：风车叶片、增速器、齿轮箱、塔架、蓄电池充电控制器、逆变器、卸荷器、并网控制器、蓄电池组2.1风力发电的基本原理风能具有一定的动能，通过风轮机将风能转化为机械能，拖动发电机发电。
风力发电原理是利用风带动风车叶片旋转，再通过增速器将旋转的速度提高来促使发电机发电的。
2.2风力发电系统组成风力发电电源由风力发电组、支撑发电机组的塔架、蓄电池充电控制器、逆变器、卸荷器、并网控制器、蓄电池组等组成;风力发电机组包括风轮、发电机;风轮中含叶片、轮毂、加固件等组成;它有叶片受风力旋转发电、发电机机头转动等功能。
风速选择:低风速风力发电机能有效提升风力发电机在低风速区域的风能利用，在年平均风速小于3.5m/s,且无台风的地区，推荐选用低风速产品。
2.3 小型独立风力发电系统依据目前的风车技术，大约3m/s的微风速度便可以开始发电。
风力发电的原理说起来非常简单，最简单的风力发电机可由叶片和发电机两部分构成如图下所示。
空气流动的动能作用在叶轮上，将动能转换成机械能，从而推动片叶旋转，如果将叶轮的转轴与发电机的转轴相连就会带动发电机发出电来。
3.小型水力发电系统本章摘要：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;关键词：水位、水轮机、传动装置、发电机、整流滤波、变压3.1水力发电系统基本原理水力发电的基本原理是利用水位落差，配合水轮发电机产生电力，也就是利用水的位能转为水轮的机械能，再以机械能推动发电机，而得到电力。
科学家们以此水位落差的天然条件，有效的利用流力工程及机械物理等，精心搭配以达到最高的发电量，供人们使用廉价又无污染的电力。
而低位水通过吸收阳光进行水循环分布在地球各处，从而恢复高位水源。
3.2水力发电系统的组成水工建筑、水轮机、调速器、励磁系统、发电机、变电场，电力网3.3小型独立水力发电系统水力发电系利用河流、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处，将其中所含之位能转换成水轮机之动能，再藉水轮机为原动力，推动发电机产生电能。
利用水力(具有水头)推动水力机械(水轮机)转动，将水能转变为机械能，如果在水轮机上接上另一种机械(发电机)随着水轮机转动便可发出电来，这时机械能又转变为电能。
水力发电在某种意义上讲是水的位能转变成机械能，再转变成电能的过程。
因水力发电厂所发出的电力电压较低，要输送给距离较远的用户，就必须将电压经过变压器增高，再由空架输电线路输送到用户集中区的变电所，最后降低为适合家庭用户、工厂用电设备的电压，并由配电线输送到各个工厂及家庭。
4.水风光三能互补系统本章摘要：我们知道，任何能源都有其局限性，通过多种能源互补发电，可实现全天候无间断供电。
而水风光互补发电系统是依照时间、空间的变换而调节采用水、风、太阳能三种不同能源通过必要设备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，比单用水力、风机和太阳能更经济、科学、实用。