風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)2020年4月19日文檔僅供參考，不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正5.3.1風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)風(fēng)能和太陽(yáng)能都具有能量密度低、穩(wěn)定性差的弱點(diǎn)，并受到地理分布、季節(jié)變化、晝夜交替等 影響.然而太陽(yáng)能與風(fēng)能在 時(shí)間上和地域上一般 都有一定的互補(bǔ)性，白天太陽(yáng)光最強(qiáng)時(shí)，風(fēng) 較小， 晚上太陽(yáng)落山后，光照很弱，但由于地表溫差變化大而風(fēng)能加強(qiáng).在夏季，太陽(yáng)光強(qiáng)度大而風(fēng)??；冬 季，太陽(yáng)光強(qiáng)度小 而風(fēng)大。 太陽(yáng)能發(fā)電穩(wěn)定可靠，但當(dāng)前成本較高，而風(fēng) 力發(fā)電 成本較低，隨機(jī)性大，供電可靠性差。若將兩者結(jié)合起來(lái)，可實(shí) 現(xiàn)晝夜發(fā)電.在合適的氣象資源條件下，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)能提高系統(tǒng)供電的 連續(xù)性、穩(wěn)定性和可靠性

2、，在很多地區(qū)得到了廣泛 的應(yīng)用.如圖5.1為某地10月份某日典型的太陽(yáng)能和風(fēng)資源分布， 因此采用風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，能夠彌補(bǔ)風(fēng)能和太陽(yáng)能間歇性的缺 陷。2020年4月19日文檔僅供參考，不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。圖5.1 某地10月份典型日太陽(yáng)能和風(fēng)能資源分布圖風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電的優(yōu)勢(shì)：(1)利用風(fēng)能和太陽(yáng)能的互補(bǔ)性，彌補(bǔ)了獨(dú)立風(fēng)電和獨(dú)立光伏發(fā) 電系統(tǒng)的不足，能夠獲得比較穩(wěn)定的和可靠性高的電源。(2)充分利用土地資源。(3)保證同樣供電的情況下，可大大減少儲(chǔ)能蓄電池的容量。(4)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和匹配，能夠基本上基本上由風(fēng)光互 補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)供電，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。(5)大大提高經(jīng)濟(jì)效益。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系

3、統(tǒng)主要組成部分(1)發(fā)電部分：由一臺(tái)或者幾臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能電池陣列構(gòu) 成風(fēng)一電、光一電發(fā)電部分，發(fā)電部分輸出的電能經(jīng)過(guò)充電控制 器與直流中心完成蓄電池組自動(dòng)充電工作。(2)蓄電部分：蓄電部分主要作用是將風(fēng)電或光電儲(chǔ)存起來(lái)，穩(wěn) 定的向電器供電。蓄電池組在風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中起到能量調(diào)節(jié) 和平衡負(fù)載兩大作用。(3)控制及直流中心部分：控制及直流中心部分由風(fēng)能和太陽(yáng)能 充電控制器、直流中心、控制柜、避雷器等組成，完成系統(tǒng)各部2020年4月19日文檔僅供參考，不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正分的連接、組合及對(duì)蓄電池組充放電的自動(dòng)控制?？刂萍爸绷髦?心具體構(gòu)成參數(shù)由最大用電負(fù)荷與日平均用電量決定。(4)供電部分：

4、供電部分不可缺少的部分是逆變器，逆變器把蓄 電池儲(chǔ)存的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，保證交流負(fù)載的正常使用。同 時(shí)，還有穩(wěn)壓功能，以改進(jìn)風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的供電質(zhì)量。踐器 二月拄制器電量葉量短風(fēng)力發(fā)電機(jī)組太陽(yáng)能韋池成片黃器圖5.2風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)完善的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)需要考慮多種因素.如各個(gè)地區(qū)的氣候條件，當(dāng)?shù)氐奶?yáng)輻照量情況，太陽(yáng)能方陣及風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率的選用，作為儲(chǔ)能裝置蓄電池的特性等.因此，必須選擇建立一些先進(jìn)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行多種計(jì)算，確定合理的太陽(yáng)能電池方陣和風(fēng)力發(fā)電機(jī)容量，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)最優(yōu)化.數(shù)學(xué)模型計(jì)算.蓄電池容量計(jì)算蓄電池的容量C 一般按照保證連續(xù)供電的 天數(shù)來(lái)計(jì)算：2020年4月19日文檔僅

5、供參考，不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正n WdU D0Cmax out式中：n蓄電池連續(xù)供電的天數(shù)（根據(jù)當(dāng)?shù)靥?陽(yáng)能和風(fēng)能的 氣象數(shù)據(jù)確定），一般為 25 d ;Wd 為日耗電量，kWhU 系統(tǒng)工作電壓，一般為 24 V 或12 V ;DOC max蓄電池最大放電深度,般取40%;out由蓄電池到負(fù)載的放電回路效率，包括蓄電池的放電效率、控制器的效率及線路損耗 等，一般out 為 95%98%.不同地點(diǎn)和不同高度的風(fēng)速計(jì)風(fēng)速隨高度的變化情況，地面的平坦度、地表粗糙度，以及風(fēng)通道上的氣溫變化情況的不同而有所差異風(fēng)速隨高度而變化的經(jīng)驗(yàn)公式很 多，一般采用指數(shù)公式，即1 h1式中:距地面高度為h處的風(fēng)速，”s

6、;1高度為hl處的風(fēng)速，m/s；2020年4月19日文檔僅供參考，不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正地面粗糙度，其值約風(fēng)切變指數(shù)，它取決于大氣穩(wěn)定度和為1/21/8.對(duì) 于地面境界層，風(fēng)速隨高度的變化則決于地面粗糙度，這時(shí)一般取 地面粗糙度作為風(fēng)切變指數(shù).3,風(fēng)力發(fā)電量的計(jì)算對(duì)于小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，日發(fā)電量計(jì)算公式如下：主要取E Ei E2i/EiPNhi i/ Hi m/ HE2 Pn hii H/式中：E當(dāng)月發(fā)電量，kWhEi, E2風(fēng)力發(fā)電機(jī)在不同風(fēng)速段的發(fā)電量，kWhi 當(dāng)時(shí)風(fēng)速，m/s;m風(fēng)力發(fā)電機(jī)啟動(dòng)風(fēng)速，m/s;h風(fēng)力發(fā)電機(jī)額定風(fēng)速，m/s;t風(fēng)力發(fā)電機(jī)停機(jī)風(fēng)速，m/s;Pn風(fēng)力發(fā)電機(jī)額定功率，kWhi 該月中與i相對(duì)應(yīng)的小時(shí)數(shù);2020年4月19日文檔僅供參考，不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正選擇風(fēng)機(jī)容量應(yīng)是負(fù)載需求的 23倍，最后用上式來(lái)計(jì)算風(fēng)機(jī) 的日發(fā)電量4.太陽(yáng)電池組件容量太陽(yáng)能電池所發(fā)電量應(yīng)為負(fù)載所需總電量與風(fēng)機(jī)所發(fā)電量的差，而且以太陽(yáng)能的發(fā)電量來(lái)確 定太陽(yáng)能電池板的容量。太陽(yáng)能電池板每月發(fā)容量的數(shù)學(xué)公式：H TiFtiFpFsFFoAsi3.6式中:Esi太陽(yáng)電池組合板第i月發(fā)出的電能，kWh；HTi 組合板平面第i月單位面積上接受 的輻射量，MJ/m2;m 組件的轉(zhuǎn)換效率，一般為8%16%Fti 第i月