风光互补发电控制系统

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描述风光互补发电系统的组成及其功能

描述风光互补发电系统的组成及其功能
描述风光互补发电系统的组成及其功能
风光互补发电系统是采用风能和太阳能共同发电的节能、环保发电系统。

它指通过利用风能和太阳能共同发电，实现电能供应可靠性和可再生替代能源的更加可靠、低成本、高效率的发电技术系统。

该系统是由风能发电机和太阳能发电机组成，它们会根据天气情况相互补充，以达到最大发电效率。

一般情况下，风光互补发电系统主要由以下几个部分组成：
1、风力发电机：用以提取风能，通过风轮旋转驱动发电机，将风能转换为机械能，再转换为电能。

2、太阳能发电机：太阳能发电机是用太阳能驱动的一种发电机，它可以将太阳能转换为电能。

3、控制器：控制器是风光互补系统的大脑，它可以根据风能和太阳能的变化情况，自动调整发电机的转速，以达到最佳发电效率。

4、储能装置：储能装置可以存储由风力发电机和太阳能发电机发出的电能，让其不会被浪费掉。

风光互补发电系统的主要功能是利用风能和太阳能进行发电，它可以使发电系统具有高度的可靠性。

风能发电系统可以在无太阳能的情况下仍然发电，而太阳能发电系统可以在白天发电；控制器可以自动调节风能发电机和太阳能发电机的转速，将其实现最佳发电效率；储能装置可以存储风力发电机和太阳能发电机发出的电能，以便在无风或无太阳能的情况下提供电能。

总之，风光互补发电系统的组成及其功能是利用风能和太阳能发电，以达到最佳发电效率，具有高度的可靠性和可再生替代能源的发电技术系统。

风光互补控制器工作原理

风光互补控制器工作原理风光互补控制器是一种用于太阳能和风能发电系统的电力控制装置，旨在实现太阳能和风能的互补利用，提高能源利用效率。

本文将从风光互补控制器的工作原理、应用场景及优势等方面进行详细介绍。

一、风光互补控制器的工作原理风光互补控制器主要由太阳能电池板、风力发电机组、电池组、逆变器等组成。

其工作原理是通过风力发电机组和太阳能电池板分别收集风能和太阳能，并将产生的电能储存在电池组中。

当电池组电量不足时，控制器将自动开启风力发电机组，利用风能继续发电；当电池组充电达到额定容量时，控制器将关闭风力发电机组，并将太阳能电池板的电能转换为交流电通过逆变器供电。

二、风光互补控制器的应用场景风光互补控制器广泛应用于偏远地区、无电区域以及户外野外等场景。

在这些场景下，电力供应不稳定，传统的电网供电不便，因此风光互补控制器成为了一种理想的解决方案。

通过利用风能和太阳能的互补特性，风光互补控制器能够稳定供应电力，满足基本用电需求。

三、风光互补控制器的优势1. 提高能源利用效率：风光互补控制器能够根据实际需求自动切换风力和太阳能的利用，最大限度地提高能源利用效率。

2. 增强系统稳定性：通过风光互补控制器的智能控制，能够平衡风力和太阳能的波动性，提高系统的稳定性和可靠性。

3. 减少能源浪费：当电池组已充满电时，风光互补控制器会自动关闭风力发电机组，避免能源的浪费。

4. 环保节能：风光互补控制器通过利用可再生能源发电，减少了对传统能源的依赖，实现了环保节能的目标。

5. 降低运营成本：风光互补控制器具有自动化运行和维护管理的特性，减少了人工操作和运营成本。

四、风光互补控制器的发展前景随着对可再生能源的需求增加和技术的不断进步，风光互补控制器的应用前景非常广阔。

特别是在偏远地区和无电区域，风光互补控制器可以为当地居民提供可靠的电力供应，改善生活条件。

此外，随着太阳能和风能发电技术的成熟和普及，风光互补控制器也将在城市和工业领域得到更广泛的应用，为可持续发展做出贡献。

基于PLC的风光互补发电控制系统设计

ＩＳＳＮ１Ｏ０８— ９４４６
承德石油高等专科学校学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｅｎｇｄｅＰｅｔｒｏｌｅｕｍＣｏｌｌｅｇｅ
第１５卷第４期，２０１３年８月
Ｖｏ１．１５，Ｎｏ．４，Ａｕｇ．２０１３
Ｃｈｅｎｇｄｅ０６７０００，Ｈｅｂｅｉ。Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｉｇｎｓｔｈｅ ห้องสมุดไป่ตู้ ｃｅｎｅｒｙｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎ
ＰＬＣ，ａｎｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔｔｒａｃｋｉｎｇ（ＭＰＰＴ）ｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｏｙ，ｒｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆ
考。关键词：风光互补；ＰＬＣ；最大功率点跟踪；控制系统中图分类号：ＴＭ６１文献标识码：Ｂ文章编号：１００８ — ９４４６（２０１３）０４ — ００３２ — ０６
ＤｅｓｉｇｎｏｆＷｉｎｄ－ｓｏｌａｒＨｙｂｒｉｄＰｏｗｅｒＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＰＬＣ

风光互补发电系统的应用及优化设计

风光互补发电系统的应用及优化设计摘要：随着我国经济不断发展，对能源的需求也在不断增加，而传统的矿物能源存量有限且不能再生，因此研究和开发新能源技术是趋势所在。

风光互补发电系统是利用风能和太阳能互补性强的特点，由风力发电机、太阳能电池、控制器、蓄电池组、逆变器等组成的一个发电系统，可将电力供给负载使用。

风电互补发电系统的应用主要是因为太阳能及风能之间的天然互补优势，使得该系统成为有着资源条件较好及能源匹配度较高的独立电源系统。

风电互补发电系统具备可再生能源、绿色能源、设备安装简单、性价比高以及维护方面等优点，使得其具备了更大的竞争优势，在各个行业中的推广程度也在大范围的增加。

关键词：风光互补发电系统；问题；优化；应用1、风光互补发电系统控制风光互补发电系统中风力发电与光伏发电起到核心的作用，准确实现风光互补，分析如下：1.1风力发电控制风力发电控制较为复杂，由于其在互补发电系统中较容易受到外界因素的干扰，所以稳定性偏弱，产生耦合干扰，需着重控制风力发电的过程，才可保障其在风光互补发电系统中的控制性。

例如：风力发电机组的功率控制，如果实际风速大于额定设置，此时需要严谨控制机组功率，确保风力发电控制在额定状态，保障风力发电的功率稳定，才可确保风光互补发电系统处于高效控制的状态中，相反风速小于额定设置时，需要启动机组功率控制的变桨距，以此来对比输出与额定数值，调节并控制风力发电的功率，通过变桨距的角度控制，提供适度的功率需求。

1.2光伏发电控制光伏发电子系统是风光互补发电的另外一部分，共同控制风光发电的系统功率。

分析风光互补发电系统的功率可以得出，维持系统最大的功率状态，必须实现负载阻抗与光伏发电的电阻相等，由此保障光伏发电的功率处于最大化[2]。

如果光伏发电的功率最大，就需要适当的控制方法，调控系统的发电功率。

光伏发电的系统利用了跟踪控制的方法，分析外界环境因素对光伏发电系统的影响，随时跟踪光伏发电功率的变化，通过控制负载阻抗，提高系统功率输出的能力，满足系统控制的需求，即使光伏发电系统未处于适当的天气环境中，也可以在跟踪控制的作用下，保持最大功率的效益。

风光互补发电系统总体结构

风光互补发电系统总体结构风光互补发电系统由控制器、永磁发电机、蓄电池、太阳能电池和风力机等组件共同构成。

其结构图如下图所示。

风光互补发电系统总体结构图将逆变器用于风光互补发电系统中，其原理为通过对半导体通断状态的控制使直流电转换为交流电。

其中主逆变电路控制着开关管的通断，并且所输出的电压为三相交流电压，以满足用户的用电需要[30] 。

在风光互补发电系统中，储能系统中的蓄电池在工作状态时所输出的电压很不稳定，所以逆变器必须具备抗干扰能力，进而输出稳定的交流电压。

加入整流器就是为了完成电流从交流变为直流的转换，按照系统容量大小可以将整流器分为两类，一类是可控型整流器，另一类是不可控型整流器。

其中不可控型整流器能够有效预防电池向发电机反向输送电能[31]。

将系统中各个部分有效结合在一起的元件是控制器，其在系统中有着无法被取代的作用。

控制器可以在其他元件产生波动或者变化时做出与其相对应的控制策略，进而保证系统的稳定输出[32] 。

控制器的采样电路，用于采集当前的电压信号并检测，依据系统电压、电流变化情况，判断其是否在最大功率点处工作。

对两处功率值进行取样，并将取样作差进行多次对比，不停地变化脉冲改变占空比，以改变输出电压，电流，直至跟踪至两处功率之差等于零，这时，输出功率就是系统最大的输出功率[33] 。

合理控制蓄电池可以在多变的天气稳定发电系统的工作状态，所以这一步骤至关重要。

在蓄电池进入浮充状态后，控制器将不再对蓄电池持续充电，负载所需供电量超过实时发电量的情况下，控制器将高效地进行探测并使蓄电池对系统充电。

太阳能电池受到光照后将会产生电流，DC/DC 变换器会将产生的一部分电流输送给用户，并将产生的其余电流在电池中储存起来[34]。

DC/DC 变换器可以完成对光伏发电最大功率点的19永磁发电机 DC/DC 变换器用户太阳能电池 DC/DC 变换器控制器蓄电池逆整流器风力机追踪。

风光互补发电系统

风光互补发电系统简介风光互补发电系统是一种结合风能和太阳能的发电系统，旨在最大程度地利用可再生能源并减少对传统能源的依赖。

这个系统通过将风力发电机和光伏发电板相结合，同时利用风能和太阳能来发电，从而实现能源的互补和增强。

组成部分风光互补发电系统主要由以下几个组成部分组成：1.风力发电机：风力发电机是利用风的动力转化为电能的装置。

它通常由风轮、发电机、传动系统和控制系统等组成。

风力发电机的特点是能够在风能资源丰富的地区高效发电。

2.太阳能光伏发电板：太阳能光伏发电板是利用太阳辐射转化为电能的装置。

它通常由太阳能电池芯片、保护玻璃、背板和支架组成。

太阳能光伏发电板的特点是能够在阳光充足的地区高效发电。

3.逆变器：逆变器是将直流电转换为交流电的装置。

在风光互补发电系统中，逆变器起着将风力发电机和光伏发电板产生的直流电转换为交流电的重要作用。

逆变器还可以将系统产生的电能注入电网，从而实现对电网的支持和供应。

4.电池储能系统：电池储能系统可以将系统产生的过剩电能储存起来，并在需要时释放出来供电。

在风光互补发电系统中，电池储能系统可以用来储存风力发电机和光伏发电板产生的电能，以补充不稳定的发电能力。

5.控制系统：控制系统对整个风光互补发电系统进行监控和控制。

它可以实现对风力发电机和光伏发电板的启动、停止和调整输出功率等功能。

控制系统还可以监测系统运行状态，并在发生故障时进行报警和保护。

工作原理风光互补发电系统的工作原理如下：1.风力发电机利用风的动力将转子旋转，通过发电机将机械能转化为电能。

同时，光伏发电板也会将太阳辐射转化为电能。

2.风力发电机和光伏发电板产生的电能通过逆变器转换为交流电。

逆变器根据电网的要求，控制系统将电能注入电网，供电给电网使用。

3.如果系统产生的电能超过电网需求，多余的电能会被电池储能系统存储起来。

当电网需求超过系统产生的电能时，电池储能系统会释放电能供电给电网，以满足需求。

4.控制系统对整个发电系统进行监控和控制，确保系统的稳定运行。

风光互补发电系统MPPT及其逆变电源控制的研究

ｍｅｔｈｔｉｎｇＭＰＰＴｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｗａｓｒａｉｓｅｄｔｏｈａｖｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄｔｒａｃｋｉｎｇｓｐｅｅｄｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ａｖｏｉｄｉｎｇｍｉｓｏｐｅｒａ —
ｆｅｅｄｉｎｇｃｏｅｉｃｆｉｅｎｔｗａｓｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｎｏｔｏｎｌｙｒａｉｓｅｄｔｈｅｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｍａｋｉｎｇｔｈｅｓｙｓｔｅｍｈａｖｅｂｅｔｔｅｒｓｔａｔｉｃａｎｄｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｂｕｔａｌｓｏｉｍｐｒｏｖｅｄｑｕａｌｉｔｙｏｆｉｎｖｅｒｔｅｒｏｕｔｐｕｔｗａｖｅｆｏｒｍｓ．
ｔｉｏｎ，ｒｅｄｕｃｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｗｏｒｋｉｎｇｐｏｉｎｔａｎｄｒａｉｓｉｎｇｔｈｅｓｙｓｔｅｍｅｉｃｆｉｅｎｃｙ．Ａｓｆｏｒｉｎｖｅｒｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｅＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｆｏｒａｕｔｏ — ａｄｊｕｓｔｉｎｇ

风光互补控制器使用说明

一、风光互补控制器(风光互补路灯控制器)产品功能与特点:采用先进的MPPT功率跟踪技术,保证风能和太阳能的最高利用。

具有2路负载独立输出功能。

智能化软件控制，自动识别12V/24V系统。

具有负载过载保护功能。

具有负载短路保护功能。

具有浮充功能智能滤除短时光照干扰功能具有风力发电机智能停机系统三种亮灯控制模式:光控模式,监控模式,光控+时控模式时控模式下自动学习天黑、天亮时间，自动开灯至指定时长。

光控模式下根据光照度控制点灯。

监控模式可24小时控制输出。

具有晨亮功能。

可以设置各项运行参数。

大功率负载输出能力大电流风能充电控制能力大电流太阳能充电控制能力二、常见问题及处理方法:1 、风光互补控制器在带载工作中过载灯产闪烁。

说明该路负载输出超过额定负载的10%，应检查负载是否超载。

2、风光互补控制器在带载工作中突然关闭输出，过载灯常亮。

说明该路负载输出超过了额定负载的20%或者出现短路，应检查负载情况。

3、无充电，无显示：打开风光互补控制器上盖，检查风光互补控制器直流保险片是否熔断。

当发现熔断，应首先检测蓄电池、太阳能电池板正负极是否接错，确认无误后更换同规格的直流保险片。

4、风力发电机不转：在风力较好的情况下，其它风力发电机运转正常，该风力发电机不转或转速很慢时，请观察风力发电机的尾舵方向是否与风向相同，检查风光互补控制器是否显示过压，若方向相同、风光互补控制器没有过压，尝试断开风光互补控制器与蓄电池连接，待风光互补控制器停止工作后再次连通蓄电池，风力发电机还是不转或转速很慢，尝试断开风力发电机与风光互补控制器的连接，风力发电机旋转正常，说明风光互补控制器的智能停机系统损坏，需要更换。

5、充电电压过高：蓄电池电压值高于充电过压保护电压上限的5%以上时，太阳能电池板或风力发电机用钳形电流表测量仍有充电电流，此故障可能是充电风光互补控制器损坏，需要更换。

三、产品多角度图片四、产品技术规格参数1、控制器功能说明图标及显示灯说明2、模式说明★光控模式(A):光控模式下,控制器根据太阳能电池输入电压低于设定值时开启负载，太阳能电池板输入电压高于设定值时关闭负载输出。

电力系统中风光互补发电系统的建模与优化控制

电力系统中风光互补发电系统的建模与优化控制随着世界能源需求的不断增长和对环境保护的日益关注，可再生能源的利用呈现出快速发展的势头。

风光互补发电系统作为可再生能源的代表，被广泛应用于电力系统中。

本文将探讨电力系统中风光互补发电系统的建模与优化控制。

一、风光互补发电系统的建模风光互补发电系统是通过将风能和太阳能转化为电能来满足电力系统的需求。

在建模过程中，我们需要考虑风力发电系统、光伏发电系统以及其与电力系统的互连。

1. 风力发电系统建模：风力发电系统主要由风力发电机组成，通过风能转动发电机并产生电能。

在建模中，需要考虑风速、风轮的转速以及风力机的特性曲线。

采用风速-功率曲线和功率-转速曲线可以准确描述风力发电机的特性，从而实现对风力发电系统的建模。

2. 光伏发电系统建模：光伏发电系统利用太阳能转化为电能。

在建模中，需要考虑光照强度、光伏电池的温度和光伏数组的特性。

光照强度和温度对光伏发电系统的输出功率有重要影响。

通过电流-电压特性和功率-电压特性曲线，可以准确描述光伏发电系统的特性。

3. 互连建模：风力发电系统和光伏发电系统与电力系统的互连是实现风光互补发电的关键。

在建模中，需要考虑互连电流、互连电压以及互连装置的特性。

通过考虑互连装置的阻抗、电流和电压关系，可以实现对风光互补发电系统与电力系统的互连建模。

二、风光互补发电系统的优化控制优化控制是指通过合理的控制策略和算法，使风光互补发电系统在不同工况下达到最佳的性能。

风光互补发电系统的优化控制主要包括功率优化控制和运行优化控制。

1. 功率优化控制：功率优化控制旨在调节风力发电机和光伏发电机的工作状态，以最大化风光互补发电系统的输出功率。

在风力发电机中，可以通过控制风轮的转速、叶片的角度等参数来实现功率的最大化。

在光伏发电系统中，可以通过调整光伏阵列的倾角和方向、使用最大功率点跟踪技术等手段来实现功率的最大化。

2. 运行优化控制：运行优化控制旨在调节风光互补发电系统的运行状态，使其在运行过程中达到最佳的性能。

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。

风光互补发电控制系统的研究与开发

风光互补发电控制系统的研究与开发一、概述随着全球能源危机和环境问题日益严重，可再生能源的开发和利用已成为全球关注的焦点。

风光互补发电作为一种清洁、可再生的能源形式，受到了广泛的关注。

风光互补发电控制系统是实现风光互补发电系统高效、稳定运行的关键。

对风光互补发电控制系统的研究与开发具有重要意义。

本文首先介绍了风光互补发电控制系统的基本概念、原理及其在国内外的研究现状。

接着，详细阐述了风光互补发电控制系统的关键技术和核心算法，包括风光互补发电系统的优化配置、最大功率点跟踪控制、储能系统的设计与管理、以及系统的能量管理策略等。

在此基础上，本文进一步探讨了风光互补发电控制系统的实际应用情况，包括其在不同地理环境、气候条件下的运行效果，以及在实际应用中遇到的问题和解决方案。

本文总结了风光互补发电控制系统的研究成果和展望了未来的发展方向，旨在为风光互补发电控制系统的进一步研究和应用提供参考和借鉴。

通过本文的研究，旨在推动风光互补发电控制系统技术的发展，提高风光互补发电系统的效率和稳定性，为可再生能源的广泛应用提供有力支持。

同时，也为相关领域的科研人员和工程技术人员提供有益的参考和启示。

1. 介绍风光互补发电的背景和意义随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重，可再生能源的开发和利用成为了全球关注的焦点。

太阳能和风能作为两种清洁、可再生的能源形式，具有巨大的开发潜力和广阔的应用前景。

由于太阳能和风能的不稳定性和间歇性，单独利用这两种能源进行发电难以满足电力系统的稳定性和连续性要求。

风光互补发电技术的出现，为解决这一问题提供了新的思路。

风光互补发电系统是指将太阳能和风能两种可再生能源相互补充地利用，以提高整个能源系统的效率和稳定性。

具体来说，通过在同一地区建立太阳能电池板和风力涡轮机，可以利用太阳能和风能来生成电力，同时还可以通过电网将多余的电力输送到其他需要的地方。

风光互补发电的意义在于，它不仅可以提高发电效率，实现能源多元化供应，还能有效减少对传统能源的依赖，推动可持续发展。

基于单片机式风光互补发电控制系统设计

基于单片机式风光互补发电控制系统设计摘要：近几年来，随着社会经济的不断发展，能源供求失衡日趋凸显，太阳能和风能作为最理想的发电能源之一，具有广泛的应用领域。

本文提出的风光互补发电系统，较好的利用太阳能和风能互补性，弥补了独立发电系统的缺陷，而控制系统的性能对风光互补发电的效率提升具有重要作用。

因此本课题的研究具有较好的实用价值。

针对风光互补发电系统特点，采用相应控制策略来使系统运行，并设计风光互补发电系统的控制器，主要包括下位机控制器和上位机管理软件。

下位机控制器主要可以实现对风光互补发电系统的充放电的控制、信息采集与显示、和通讯等功能。

其开发过程主要包括硬件电路的设计和运行程序的编写两部分。

关键词：风光互补；采集电路；太阳能自动跟踪；控制器；单片机引言能源与环境已成为全球所面临的两个最严峻问题。

当前寻找开发有效、绿色可循环利用的能源将是人类一直努力的目标。

而风光互补发电系统就是利用自然能源，将不稳定的自然资源转化为可利用的电能。

致力于发电系统能量的损耗，风光互补发电控制系统已逐渐被人们普遍推广。

系统中的控制装置可以保证蓄电池稳定的工作，既不会过充也不会过放。

系统装置中利用软硬件结合，既发挥了硬件运算快的优点，又利用了软件使用方便的优势。

使整个系统操作简单，控制方便。

1、国内外发展现状伴随着全球濒临枯竭的能源危机，可再生能源已经成为今后人类依赖能源中不可或缺的一部分，刚开始的风光互补发电系统，就是将风力发电机和光伏组件进行的简单配合，但是大自然提供的资源并不稳定，导致发电效率很低。

近些年来风光互补发电系统使用范围的不断状大，提高利用率和经济性已成为必然要求，国内外陆续研发出风力、光伏及其互补发电的综合发电控制系统。

现代国内风光互补发电系统中大多采用的控制策略是对蓄电池进行浮充充电的控制模式，让负载有效地消耗由太阳电池组和风力发电机发出的电量。

一般通过蓄电池电压检测来确定其运行状况，现在市场上智能控制芯片种类繁多,如常见的单片机,DSP,CPLD,FPGA,ARM等等。

风光互补发电系统优化与控制策略

风光互补发电系统优化与控制策略随着世界经济不断发展和人民生活水平的提高，对电力的需求也越来越大。

然而，传统的能源已经无法满足高速增长的能源需求，新能源的发展成为了解决这个问题的关键。

其中，风能和光能是最常见和具有发展前景的两种新能源。

风光互补发电系统作为新能源中的重要一环，对于提高新能源的利用率，推动能源转型具有巨大作用。

一、风光互补发电系统的原理风光互补发电系统将风能和光能进行有效结合，利用太阳能电池板和风力发电机对电能进行收集和转化，将它们整合在一起构成能量互补的系统，实现多元化的能源供应。

其优点在于能够有效减少风力发电和太阳能发电的不足和不稳定，使得整个能源系统更加可靠。

二、风光互补发电系统的问题及控制策略由于风力和太阳能的不可控性，风光互补发电系统存在能源不足和能量波动的问题，因此需要对其进行相应的控制策略。

下面简要探讨风光互补发电系统的问题以及相应的解决策略。

1.能量不足问题能量不足是风光互补发电系统最大的问题之一，尤其是在夜晚和阴雨天气，太阳能电池板的发电量非常有限，而风力发电机也不一定能产生足够的电能。

为了解决这个问题，可以考虑增加储能装置，如通过电池组或超级电容器等方式实现能量的存储，从而在能量紧缺的时候进行补充。

2.能量波动问题能量波动是由于风力和光照度的不可控性导致的，这种情况下，风光互补发电系统的能源产生会发生明显的变化。

因此，系统中需要加入相应的控制策略，如通过控制风力发电机桨叶的角度来实现转速和转矩的控制，或通过改变太阳能电池板的跟踪模式和角度来实现控制目标的调整。

3.多电能源协调问题风光互补发电系统中同时存在风力和太阳能电池板两种能源，如何协调这两种能源的工作状态是一个需要解决的难题。

在这种情况下，需要进行适当的功率分配和协调，以保证两种能源的平衡。

具体地，可以将风力发电机和太阳能电池板的输出功率进行统一管理和控制，使二者的功率平衡稳定，从而实现对新能源的更加高效利用。

风光互补发电系统

风光互补发电系统
风光互补发电系统是一种综合利用风能和太阳能的发电系统。

该系统将风力发电和光伏发电两种技术结合起来，通
过同时利用风力和太阳能资源，以提高发电效能和稳定性。

风光互补发电系统的主要构成包括风力发电装置和光伏发
电装置。

风力发电装置一般由风力发电机组、控制器和储
能系统组成，通过捕捉风能并将其转化为电能。

光伏发电
装置则由光伏电池组成，能够将光能直接转化为电能。

这两种发电装置可以互相补充，当风力发电装置的发电量
不够时，光伏发电装置可以提供额外的电能。

同样，当光
伏发电装置的发电量不够时，风力发电装置也可以提供补
充的电能。

这种互补的关系可以提高整个系统的发电效率
和可靠性。

风光互补发电系统还可以通过储能系统来存储多余的电能，以备不时之需。

储能系统可以使用蓄电池、超级电容器等
设备，将多余的电能储存起来，当需要时再释放出来。

风光互补发电系统的优点是可以充分利用风能和太阳能资源，提高能源利用效率。

同时，由于两种发电装置的互补
作用，系统的发电稳定性和可靠性也得到了增强。

这种系
统还可以减少对传统能源的依赖，减少环境污染。

总的来说，风光互补发电系统是一种在可再生能源领域具
有潜力的发电系统，可以为人类提供清洁、可靠的电力。

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。

风光互补控制器工作原理

风光互补控制器的工作原理1. 概述风光互补控制器（Wind-Solar Complementary Controller）是一种用于太阳能光伏和风能发电系统的电子设备。

它的主要功能是对太阳能和风能的发电系统进行智能管理和控制，以实现最佳的能源利用和系统稳定运行。

风光互补控制器通过监测太阳能光伏和风能发电系统的输出电压、电流和功率等参数，并根据设定的控制策略，对系统中的充电和放电过程进行调节和控制，以保证系统的稳定性和效率。

2. 基本原理风光互补控制器主要包括光伏电池充电控制和风能发电控制两部分。

下面我们将分别介绍这两个部分的工作原理。

2.1 光伏电池充电控制光伏电池充电控制是风光互补控制器的核心功能之一。

它通过监测光伏电池的输出电压和电流，以及电池组的电压和电流等参数，实现对光伏电池充电过程的控制和调节。

光伏电池的输出电压和电流与太阳辐射强度和光伏电池的工作状态有关。

当太阳辐射强度较强时，光伏电池的输出电压和电流较高；当太阳辐射强度较弱时，光伏电池的输出电压和电流较低。

风光互补控制器根据设定的控制策略，通过调整光伏电池的工作状态，以实现最佳的充电效果。

当太阳辐射强度较强时，控制器可以通过降低光伏电池的工作温度或增加光伏电池的工作面积，提高光伏电池的输出电压和电流，从而提高充电效率；当太阳辐射强度较弱时，控制器可以通过增加光伏电池的工作温度或减少光伏电池的工作面积，降低光伏电池的输出电压和电流，以保证充电过程的稳定性。

此外，风光互补控制器还可以根据光伏电池组的电压和电流等参数，对充电过程进行动态调节。

当光伏电池组的电压和电流较低时，控制器可以通过增加光伏电池的充电电流或提高光伏电池组的充电电压，加快充电过程；当光伏电池组的电压和电流较高时，控制器可以通过减小光伏电池的充电电流或降低光伏电池组的充电电压，减缓充电过程。

2.2 风能发电控制风能发电控制是风光互补控制器的另一个重要功能。

它通过监测风能发电系统的输出电压、电流和功率等参数，实现对风能发电过程的控制和调节。

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29 Q0.4 向南按钮指示灯
8 I0.7 灯1按钮
30 Q0.5 灯1按钮指示灯、KA7线圈
9 I1.0 灯2按钮
31 Q0.6 灯2按钮指示灯、KA8线圈
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四、任务实施
3．系统硬件接线图和I/O分配
4)S7-200 CPU226输入输出配置（I/O分配）
序号输入配置
序号输出配置
10 I1.1 东西按钮
图8-9 光伏供电主电路电气原理图(b)
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四、任务实施
3．系统硬件接线图和I/O分配 3)光伏供电控制单元电气原理图
图8-11 光伏供电控制单元电气原理图
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四、任务实施
3．系统硬件接线图和I/O分配
4)S7-200 CPU226输入输出配置（I/O分配）
序号输入配置
序号输出配置
1 I0.0 旋转开关自动挡
32 Q0.7 东西按钮指示灯
11 I1.2 西东按钮
33 Q1.0 西东按钮指示灯
12 I1.3 停止按钮
34 Q1.1 停止按钮指示灯
13 I1.4 摆杆接近开关垂直限位 35 Q1.2 继电器KA1线圈
14 I1.5 未定义
36 Q1.3 继电器KA2线圈
15 I1.6 组件向东、向西限位开关 37 Q1.4 继电器KA3线圈
23 I2.6 摆杆东西向限位开关
2 I0.1 启动按钮
24 I2.7 摆杆西东向限位开关
3 I0.2 急停按钮
25 Q0.0 启动按钮指示灯
4 I0.3 向东按钮
26 Q0.1 向东按钮指示灯
5 I0.4 向西按钮
27 Q0.2 向西按钮指示灯
6 I0.5 向北按钮
28 Q0.3 向北按钮指示灯
7 I0.6 向南按钮
四、任务实施
１.任务分析本任务是综合性较强的任务，难度较大，安装调试复杂，需完成以下几个分任务。 (1) 光伏供电装置组装。 (2) 光伏供电系统接线。 (3) 光伏电池组件光制要求 1）选择开关拨向自动控制状态时，按下启动按钮， S7-200 CPU226PLC执行光伏电池组件跟踪光源的自动控制程序。 2）S7-200 CPU226PLC处在手动控制状态时，按下向东按钮，向东按钮的指示灯亮，光伏电池组件向东偏转。
2
二、任务描述
普通光伏供电装置的电池板不具有自动跟踪功能，为了提高光伏发电效率，本系统采用自动跟踪太阳控制系统，使太阳光始终以垂直角度照射到太阳能电池板上，达到光伏效率的最大化。本任务以太阳能光伏发电系统为例，来说明太阳自动跟踪系统实现方法，完成太阳能光伏发电系统的组成、安装与调试。
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四、任务实施
3．系统硬件接线图和I/O分配 1) 光伏电源控制单元的电气原理图如图8-10所示。
图8-10 光伏电源控制单元的电气原理图 14
四、任务实施
3．系统硬件接线图和I/O分配 2) 光伏供电主电路电气原理图
图8-9 光伏供电主电路电气原理图(a)
15
四、任务实施
3．系统硬件接线图和I/O分配 2) 光伏供电主电路电气原理图
3
三、相关知识
1. 光伏供电装置
图8-2 光伏供电装置外形图及方向定义 4
三、相关知识
2．光伏供电系统
光伏供电系统主要由光伏电源控制单元、光伏输出显示单元、触摸屏、光伏供电控制单元、 DSP核心单元、信号处理单元、接口单元、西门子S7-200 CPU226PLC、继电器组、蓄电池组、可调电阻、断路器、开关电源、接线排、网孔架等组成。
22 I2.5 光线传感器向南信号 44 2L DC24V
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四、任务实施
4. 程序设计
图8-12 主程序和初始化程序
20
四、任务实施
4. 程序设计
图8-13 公共程序
21
四、任务实施
4. 程序设计
图8-14 自动程序
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四、任务实施
4. 程序设计
自动程序（续）
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四、任务实施
4. 程序设计
自动程序（续）
24
四、任务实施
4. 程序设计
自动程序（续）
25
四、任务实施
4. 程序设计
自动程序（续）
26
四、任务实施
4. 程序设计
图8-16 手动程序
27
四、任务实施
4. 程序设计
手动程序（续）
28
四、任务实施
4. 程序设计
手动程序（续）
29
四、任务实施
4. 程序设计
30
手动程序（续）
11
四、任务实施
2.控制要求 3）S7-200 CPU226PLC处在手动控制状态时，按下灯1按钮或灯2按钮，灯1按钮或灯2按钮的指示灯亮，灯1或灯2亮。再次按下灯1按钮或灯2按钮或按下停止按钮或按下急停按钮时，灯1按钮指示灯或灯2按钮指示灯熄灭，灯1或灯2熄灭。
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四、任务实施
2.控制要求 4）S7-200 CPU226PLC处在手动控制状态时，按下东西按钮，东西按钮指示灯亮，摆杆由东向西方向移动。 5）S7-200 CPU226PLC处在自动控制状态，按下启动按钮，灯1和灯2亮，摆杆向东移动，光伏电池组件进行对光跟踪。
五、知识拓展
1．蓄电池使用寿命 2．蓄电池的自放电 3．蓄电池的运行方式循环充放电、连续浮充和定期浮充 4．蓄电池的充电恒流充电、恒压充电、恒压限流和快速充电。 5．蓄电池的充电控制方法蓄电池的充电过程一般分为主充、均充和浮充。 31
项目八风光互补发电控制系统
任务一太阳自动跟踪系统的控制任务二风向风量的检测控制
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任务一太阳自动跟踪系统的控制
一、任务目标
知识目标： 1．了解太阳能光伏发电系统的组成和原理； 2．了解太阳自动跟踪系统的工作原理。技能目标： 1．完成太阳能光伏发电系统的组装与调试； 2.掌握太阳能光伏发电系统 PLC控制程序的设计。
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三、相关知识
1）光伏电源控制单元面板
图8-7 光伏电源控制单元面板 6
三、相关知识
2）光伏供电控制单元
图8-8 光伏供电控制单元面板 7
三、相关知识
3）光伏供电主电路电气原理
图8-9 光伏供电主电路电气原理图(a) 8
三、相关知识
3）光伏供电主电路电气原理
图8-9 光伏供电主电路电气原理图(b) 9
16 I1.7 未定义
38 Q1.5 继电器KA4线圈
17 I2.0 光伏组件向北限位开关 39 Q1.6 继电器KA5线圈
18 I2.1 光伏组件向南限位开关 40 Q1.7 继电器KA6线圈
19 I2.2 光线传感器向东信号 41 1M 0V
20 I2.3 光线传感器向西信号 42 2M 0V
21 I2.4 光线传感器向北信号 43 1L DC24V