风光互补发电系统

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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
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。

《2024年风光互补发电系统的建模与仿真研究》范文

《2024年风光互补发电系统的建模与仿真研究》范文

《风光互补发电系统的建模与仿真研究》篇一摘要:随着对可再生能源需求的增长和对环境可持续发展的追求,风光互补发电系统因其在地理和能源来源上的优势受到了广泛的关注。

本文着重介绍了风光互补发电系统的建模、仿真以及相关的研究成果,通过对系统结构、运行机制及模拟方法的深入研究,旨在为进一步推动可再生能源领域的技术创新和优化提供理论支持。

一、引言风光互补发电系统,即利用风能和太阳能进行发电的系统,具有无污染、可持续、分布广泛等优点。

随着全球能源结构的转变,风光互补发电系统已成为未来能源发展的重要方向。

因此,对其建模与仿真研究具有重要的理论和实践意义。

二、风光互补发电系统的建模1. 系统结构模型风光互补发电系统的结构模型主要包括风力发电机组、太阳能光伏板、储能装置(如电池组)以及控制系统等部分。

通过建立各部分的数学模型,可以描述系统的运行特性和能量转换过程。

2. 能量转换模型能量转换模型主要描述风力和太阳能如何被转换成电能的过程。

风力发电机组和太阳能光伏板的工作原理和性能参数是建模的关键。

此外,还需要考虑环境因素如风速、光照强度等对能量转换效率的影响。

三、仿真方法及工具1. 仿真方法仿真方法主要采用物理建模和数学建模相结合的方式。

通过建立系统的物理模型,可以更直观地了解系统的运行机制;而数学建模则可以通过数学方程描述系统的行为,为后续的仿真分析提供基础。

2. 仿真工具仿真工具的选择对于提高仿真效率和准确性具有重要意义。

常用的仿真软件如MATLAB/Simulink等,具有强大的建模和仿真功能,可以有效地用于风光互补发电系统的建模与仿真。

四、仿真结果与分析通过仿真,我们可以得到以下结果:1. 系统输出特性仿真结果可以清晰地展示风光互补发电系统的输出特性,包括在不同风速和光照强度下的发电量,以及系统的日、月、年发电量等。

2. 系统性能评价通过对比不同配置和参数下的系统性能,可以评价系统的稳定性和经济性等指标,为实际工程提供参考依据。

风光互补发电系统

风光互补发电系统

知识创造未来
风光互补发电系统
风光互补发电系统是指通过风能和光能相结合,共同发电的系统。

这种系统的设计思路是利用风能发电和光能发电的互补优势,提高
能源利用效率和发电稳定性。

风能发电主要依靠风力涡轮机(即风车)转换风能为机械能,再经
由发电机将机械能转化为电能。

而光能发电则是利用光伏发电技术,将太阳能直接转化为电能。

风能和光能具有互补性:太阳照射较强
的时候,风力较弱;而太阳照射较弱的时候,风力较强。

因此,将
风能发电和光能发电结合起来,可以弥补彼此之间的不足,提高综
合发电能力和发电质量。

风光互补发电系统一般由风力涡轮机和光伏发电组成,并配备逆变器、蓄电池等设备。

逆变器可以将风力涡轮机和光伏发电的直流电
转化为交流电,以供给家庭、工业和商业用电。

蓄电池的作用是存
储多余的电能,以备不时之需。

通过风光互补发电系统,可以有效提高发电效率和稳定性,减少对
传统能源的依赖,进一步推动可再生能源的发展和应用。

1。

《2024年风光互补发电系统的建模与仿真研究》范文

《2024年风光互补发电系统的建模与仿真研究》范文

《风光互补发电系统的建模与仿真研究》篇一一、引言随着人类对可再生能源的日益重视,风光互补发电系统因其独特的优势,如清洁、可持续、资源丰富等,正逐渐成为电力供应的重要来源。

本文将就风光互补发电系统的建模与仿真进行深入探讨,分析其系统组成、模型建立以及仿真应用等关键领域,旨在为未来风能与光能协同供电的研究与实践提供参考依据。

二、风光互补发电系统的基本构成与原理1. 太阳能光伏系统太阳能光伏系统是利用光生电效应将太阳能转换为电能。

它主要由太阳能电池板、支架、汇流箱、逆变器等部分组成。

当阳光照射在太阳能电池板上时,产生直流电,经逆变器转换成交流电供负载使用。

2. 风力发电系统风力发电系统则通过风车叶片捕捉风能,转化为机械能,再由发电机转换为电能。

它主要由风车叶片、齿轮箱、发电机和控制器等部分组成。

三、风光互补发电系统的建模方法建模是研究和模拟复杂系统行为的关键过程,对风光互补发电系统来说同样如此。

该系统的建模主要包括以下几个步骤:1. 确定模型目标与范围:明确模型需要解决的问题和所涉及的组件。

2. 收集数据:收集风速、光照强度、环境温度等数据,为建模提供基础数据支持。

3. 构建模型:根据系统组成和工作原理,建立数学模型或物理模型。

4. 参数设置与校验:为模型设定参数并进行仿真验证,确保模型的准确性和可靠性。

四、风光互补发电系统的仿真研究仿真研究是评估风光互补发电系统性能的重要手段。

通过仿真软件模拟实际运行环境,可以分析系统的输出功率、效率、稳定性等关键指标。

此外,仿真研究还可以帮助优化系统配置,提高能源利用效率。

五、仿真结果分析与应用通过仿真研究,我们可以得到以下结论:1. 风光互补发电系统在资源丰富地区具有较高的发电效率,能有效提高能源利用率。

2. 系统稳定性好,即使在风速和光照强度波动较大的情况下,仍能保持较高的输出功率。

3. 通过优化系统配置,如调整太阳能电池板和风车叶片的安装角度、数量等,可以进一步提高系统的发电效率。

风光互补发电系统原理

风光互补发电系统原理

风光互补发电系统原理
风光互补发电系统原理是指通过利用风力发电与光伏发电相结合,实现能源的互补和互补利用,以提高发电效率和稳定性。

在风光互补发电系统中,风力发电和光伏发电是独立而又相互协调的两种方式。

风力发电利用风能驱动风力发电机转动,产生电能。

光伏发电则是通过光能将太阳光转化为电能。

两者都属于可再生能源,具有环保、清洁的特点。

风光互补发电系统的运行需要充分考虑风力和光照的变化因素。

一般情况下,当风力较强时,风力发电系统将主导能源的生产;而在风力较弱或没有风的情况下,光伏发电系统则发挥主要作用。

通过这种互补方式,可以最大程度地充分利用两种能源,提高系统的发电效率。

此外,风光互补发电系统还需要具备适当的能量储存装置,以便在能源生产过剩时储存多余的电能,在风力或光照不足时释放储存的电能。

能量储存装置可以采用电池组、储热装置等形式。

风光互补发电系统的优势在于能够有效弥补风力发电和光伏发电各自的不足之处,提高了系统的稳定性和可靠性。

同时,风光互补发电系统也能够减少能源依赖、降低碳排放,实现可持续发展。

总之,风光互补发电系统利用风力发电和光伏发电相结合,通
过互补和互补利用的方式提高发电效率和稳定性,具有重要的应用前景和环境保护意义。

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。

《2024年风光互补发电系统的建模与仿真研究》范文

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《风光互补发电系统的建模与仿真研究》篇一一、引言随着能源需求日益增长,清洁可再生能源已成为世界范围内的研究热点。

风光互补发电系统作为一种重要的清洁能源技术,将风能和太阳能有效结合,可有效提高可再生能源的利用效率及供电的稳定性。

本文将就风光互补发电系统的建模与仿真进行研究,为后续的优化设计和实际应用提供理论支持。

二、风光互补发电系统概述风光互补发电系统是指利用风能和太阳能进行发电的系统。

该系统主要由风力发电机、太阳能光伏板、储能装置(如蓄电池)以及控制系统等组成。

通过合理的配置和优化,该系统能够在不同气候条件下,最大限度地利用可再生能源。

三、风光互补发电系统建模1. 系统构成模型建立风光互补发电系统的构成模型是分析其性能的基础。

模型中包括风力发电机模型、太阳能光伏板模型、储能装置模型以及控制系统模型等。

每个部分均根据其工作原理和性能特点进行数学化描述。

2. 能量转换模型能量转换模型描述了风能和太阳能如何被转换为电能的物理过程。

该模型需考虑风速、光照强度、温度等环境因素对发电效率的影响,并建立相应的数学关系。

3. 控制系统模型控制系统模型负责协调风力发电机和太阳能光伏板的运行,确保系统在各种环境条件下均能高效运行。

该模型需考虑控制策略的制定和实施,以及与储能装置的协同工作。

四、风光互补发电系统仿真研究基于建立的模型,利用仿真软件对风光互补发电系统进行仿真研究。

仿真过程中需考虑不同环境条件(如风速、光照强度、温度等)对系统性能的影响,以及系统的运行策略和优化配置。

1. 仿真环境设置根据实际环境条件,设置仿真环境中的风速、光照强度、温度等参数,模拟不同气候条件下的系统运行情况。

2. 仿真结果分析通过对仿真结果的分析,可以得出系统在不同环境条件下的发电效率、供电稳定性以及储能装置的充放电情况等。

同时,还可以对系统的运行策略和优化配置进行评估和优化。

五、结论与展望通过建模与仿真研究,我们可以得出以下结论:1. 风光互补发电系统能够有效地利用风能和太阳能,提高可再生能源的利用效率。

风光互补发电系统的运行管理与性能提升

风光互补发电系统的运行管理与性能提升

风光互补发电系统的运行管理与性能提升1. 引言风光互补发电系统是一种利用风能和太阳能进行发电的系统,通过风力发电和光伏发电的互补运行,可以提高系统的稳定性和可靠性。

然而,要实现风光互补发电系统的高效运行和性能提升,需要进行科学的运行管理和优化措施。

本文将介绍风光互补发电系统的运行管理和性能提升的方法和技术。

2. 风光互补发电系统的基本原理风光互补发电系统由风力发电和光伏发电两个部分组成,利用风能和太阳能进行发电。

风力发电利用风轮驱动发电机转动产生电能,光伏发电利用光伏板将太阳能转化为电能。

两部分相互补充,可以提高系统的稳定性和可靠性。

3. 风光互补发电系统的运行管理3.1 运行监测与数据分析风光互补发电系统的运行管理需要进行实时的监测和数据分析。

通过安装传感器和监测设备,可以对发电系统的运行状态进行监测,并采集数据。

通过对数据进行分析,可以了解系统的运行状况和性能指标,及时发现问题并采取相应的措施。

3.2 故障诊断与维护风光互补发电系统的故障诊断和维护是保证系统正常运行的重要环节。

通过对系统进行定期的维护和巡检,可以及时发现和排除故障,保证系统的可靠性。

同时,可以利用故障诊断技术,对系统进行故障分析和预测,提前采取必要的修复措施。

3.3 运行参数调整与优化风光互补发电系统的运行参数对系统的性能和效益有重要影响。

通过对系统的运行参数进行调整和优化,可以提高系统的发电效率和稳定性。

例如,通过调整风力发电机的叶片角度和转速,可使风力发电机在不同风速下获得最大功率输出;通过调整光伏板的角度和倾斜度,可提高光伏发电系统的光吸收效率。

4. 风光互补发电系统的性能提升4.1 储能技术的应用风光互补发电系统的能量产生是不稳定的,需要进行能量的储存和调度。

储能技术可以将风力发电和光伏发电的多余能量储存起来,以备不足时使用。

常见的储能技术包括蓄电池、超级电容器和储能飞轮等。

通过合理应用储能技术,可以提高系统的供电能力和灵活性。

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风光互补发电系统第一章绪论1.1 能源与环境问题能源是是国民经济发展与社会文明进步的基石,能源可持续发展是人类社会可持续发展的重要保障之一。

从原始社会开始,化石能源逐步成为人类所用能源的主要来源,这种状况一直延续至科技发达的现代社会。

随着人类对能源需求的日益增加,化石能源的储量正日趋枯竭。

此外,大量使用化石燃料己经为人类生存环境带来了严重的后果,全世界每天产生约1亿吨温室效应气体,己经造成极为严重的大气污染、温室效应、酸雨等环境影响。

开发利用可再生新能源以实现能源可持续发展是人类应对能源问题的有力方法之一。

1.2 新能源发展现状当前,世界各国普遍重视能源技术创新,技术研发与制度创新越来越受到推崇。

美提出培育世界领先水平的科技人员,建设世界一流的能源科技基础设施,整合基础研究和应用研究,加快研究电力储备、智能电网、超导输电、二氧化碳捕获、先进电池、纤维素乙醇、氢燃料以及清洁煤、核能、太阳能和风能等先进发电技术。

日本也提出了引导未来能源技术的战略,从2050年、2100年超长期视点出发,展望未来能源技术,制定2030年科技战略。

我国也看到新能源发展的紧迫性,加快建立法律法规,积极扶持新能源发展,新能源在我国的发展速度很快。

在新能源体系中,可再生能源是自然界中可以不断再生、永续利用的资源,它对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用,主要包括风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等。

1.3 互补发电的概念很多可再生新能源因其资源丰富、分布广泛,而且在清洁环保方面具有常规能源所无法比拟的优势,因而获得了快速的发展。

尤其是小规模的新能源发电技术,可以很方便地就地向附近用户供电,非常近合在无电、少电地区推广普及。

不过由于风能、太阳能等可再生新能源本身所具有的变化特性,所以独立运行的单一新能源发电方式很难维持整个供电系统的频率和电压稳定。

考虑到新能源发电技术的多样性,以及它们的变化规律并不相同,在大电网难以到达的边远地区或隐蔽山区,一般可以采用多种电源联合运行,让各种发电方式在个系统内互为补充,通过它们的协调配合来提供稳定可靠的、电能质量合格的电力,在明显提高可生能源可靠性的同时,还能提高能源的综合利用率。

这种多种电源联合运行的方式,就称为互补发电。

1.4 互补发电的特点可再生新能源互补发电,具有明显的优点,总结起来,至少包含以下几个方面。

a)既能充分发挥可再生能源的优势,又能克服可再生能源本身的不足。

风能、太阳能、生物质能等可再生新能源,具有天然、分布广泛、清洁环保等优点,在互补运行中仍能推续体现,而其季节性、气候性变动造成的能量波动,可以在很大程度上通过协调配合而相互减弱,从而实现整体的平稳输出。

b)对多种能源协调利用,可以提高能源的综合利用率。

发电是为用电服务的,保障用户用电的连续可靠是最基本的要求,单一的发电方式,在一次能源充沛(如风速较高或日照充足)的情况下,可能由于用电量的限制,不得不减额输出,而使很多能够转换为电能的能量被轻易放弃;在一次能源减少(如风速很低,阴雨天光照弱或夜晚没有光照)时,又会造成供电不足。

多种能源的协调,可以很好地利用各种新能源的差异性,最大限度地利用各自的能量,提高多种能源的综合利用率。

c)电源供电质量的提高对小国设备的要求降低。

单一的电方式,功率的波动性和间歇性明显,为了连续可靠地向用户供电,可能需要配备昂贵的大量储能装置或补偿装置。

而互补运行的多种新能源发电,其间歇性和波动性已经通过相互抵消而大大削弱,因而需要的储能或功率补偿要求明显降低。

d)合理的布局和配置,可以充分利用土地和空间。

如果同时有多种电源可以用,通过合理的布局和配置,可以在有限的土地面积和空间内最大限度地提高能源的获取量。

反过来看,获取所需的能量,需要占用的土地面积和空间就可以大大减少。

e) 多种电源共用送变电设备和运行管理人员,可以降低成本,提高运行效率。

多种能源互补发电,一方面将多个分散的电源进行统一输配和集中管理,可以通过共用设备和运行管理人员,减少建设和运行成本。

另一方面,总的发电能力增加了,也可降低平均的运行维护成本。

第二章风-光互补发电系统2.1 风-光互补的基础风能和太阳能是目前众多可再生新能源中,应用潜力最大、最具开发价值的两种。

近年来风力发电和太阳能发电技术发展很快,其独立应用技术已经成熟。

太阳能发电系统的优点是供电可靠性高,运行维护成本低,缺点是系统造价高。

风力发电系统的优点是发电量较大,系统造价和运行维护成本低,缺点是小型风力发电机可靠性低。

二者的合理配置,有可能兼顾供电可靠性的提高和建设运行成本的降低。

风力发电和太阳能发电(本文主要考虑其中的光伏发电)系统有一个共同缺陷,就是由资源的波动性和间歇性造成的发电量的不稳定及与用电量的不平衡,受天气等因素的影响很大,一般来说,风力发电和光伏发电系统都必须配备一定的储能装置才能稳定供电。

由于风能资源和太阳能资源本身的特点,同时用来发电具有较好的互补性,可以在很大程度上弥补各自独立发电时的波动性和间歇性缺点。

例如,晴天太阳能充足,光伏发电可提供大量电能; 阴雨天和夜晚往往有较大的风力可用于发电。

我国属于季风气候区,很多地区的风能和太阳能具有天然的季节互补性,即太阳能夏季大、冬季小,而风能夏季小、冬季大,很适合采用风能-太阳能互补发电系统。

此外,在一些边远农村地区,不仅风能资源丰富,而且有充足的太阳能资源,风力与太阳能发电并联运行也是解决该地区供电问题的有效途径。

风-光互补发电系统应根据用电情况和资源条件进行容量的合理配置,可以共用储能装置和供电线路等,在保证系统供电可靠性的同时,还能减少占地,降低成本。

可见,无论在技术上还是经济上,风-光互补发电系统都是非常合理的独立电源系统。

对于用电量大、用电要求高,远离大电网,而风能资源和太阳能资源又比较丰富的地区,风-光互补供电无疑是最佳选择。

它不仅可增加供电可靠性,还可降低系统的成本。

据国内有关资料报道,目前运行的风光互补发电系统有:西藏纳曲乡离格村风光互补发电站、用于气象站的风能太阳能混合发电站、内蒙微型风光互补发电系统等。

2.2 风光互补发电系统的结构和配置风光互补发电系统,一般由风力发电机组、太阳能光伏电池组、储能装置( 蓄电池组)、电力变换装置(整流器、逆变器等)、卸荷器及控制器等部分构成,向各种直流或交流用电负载供电。

泄荷器是当蓄电池已被充满,系统发电量大于负载用电量时,即发电量过剩时,为防止蓄电池过充和确保逆变器正常工作,充电电路受控接通泄荷器,将多余的电能通过它消耗掉的一种装置。

独立负载包括交流负载和直流负载。

下图为风光互补发电系统的结构示意图在风光互补模拟发电系统中,能量模拟是输入环节,MPPT控制器是中间控制环节,蓄电池是系统的储能核心,逆变器是发电过程后级输出变换环节。

直流负载电能输入不经过逆变环节,由蓄电池经DC/DC变换得到,它不是本文基于的发电系统研究的重点,因而只考虑交流形式的负载,而不涉及直流负载。

由于蓄电池上直流电压较低,在逆变器部分采用先升压再逆变,将蓄电池储能转化为交流电供独立负载或馈送电网。

2.2.1 太阳能、风能发电简介2.2.1.1 风力发电部分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。

风电机组的发电过程如下:首先风能吹动风轮带动发电机发电,这时发出的电能是交流电,如果是并网型风力发电系统,这时可以通过AC/AC电路控制风轮的转速并使得输出电能的电压、频率和相位等和电网相一致,同时蓄电池可有可无。

如果是离网型风电系统(一般蓄电池是必须的),负载是直流负载,这时可以首先将发电机输出的交流电通过整流桥转换成直流电,然后通过DC/DC电路实现对风轮转速的控制;如果是交流负载,可以直接通过AC/AC电路或在DC/DC电路后加上DC/AC电路为负载提供交流电能。

风电机组的控制电路的基本功能包括MPPT、过流过压保护、负载电流电压控制等,如果是大型风电机组还包括偏航控制、增速齿轮控制和桨矩控制等。

2.2.1.2 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,或直接通过逆变器将直流电转换为交流电对负载进行供电。

太阳能光伏发电的过程如下:首先太阳光辐射到光伏板上,这时光伏板正负两极形成了电压差(开路电压),如果将正负两极直接连接到一起则形成了电流(短路电流),如果将直流负载直接接到光伏两极间,就有电流通过。

为了使光伏发电系统可以输出最大功率,提高输出效率,DC/DC电路是必不可少的。

对于分布式(离网型)而言,蓄电池是必不可少的,如果负载是交流的,电路中还必须加上逆变电路(DC/AC);对于并网型的光伏发电系统而言,蓄电池电路是必不可少的。

对于并网型的光伏发电系统而言,蓄电池可以省略。

2.3 逆变器作为发电过程后级输出变换装置,将直流电转变成交流电。

在很多应用场合,比如风能、太阳能等新能源发电系统,汽车、电动车等蓄电池,当需要给交流负责供电时都需要逆变器。

在风光互补发电整个过程中,逆变器作为最终向独立负载或电网输出电能的环节,须将蓄电池存储的直流电转化成交流电,逆变器的转换效率和稳定性直接影响到整机的转换效率和稳定性,因此它是风光互补发电的关键技术之一。

由于蓄电池工作电压在充放电过程中变动较大,使得对于逆变器,要综合全局,合理规范地提出设计方案。

2.3.1 常见的逆变器主结构(1) 无变压器型输入与输出之间无电气隔离,会产生对地漏电流,较大的对地漏电流不但会严重影响其工作模式,而且会威胁人员生命,造成安全隐患。

(2) 工频变压器(LFT)型变压器置于工频电网测,可阻止直流分量注入电网,同时有电气隔离的作用。

如下图所示。

(3)高频变压器((HFT)型如下图所示,可实现升压和隔离的功能。

工频变压器(LFT)与高频变压器(HFT)相比,体积大、重量重、价格上也无优势。

因此,一般在实际应用中选用高频变压器拓扑结构。

2.3.2 采用的逆变器主结构为了适应逆变过程中蓄电池电压较低且波动范围较大的实际情况,并且尽量缩小体积,逆变器采用两级式变流器:前级采用隔离式DC/DC变换器,将蓄电池输出电压升到380V,同时实现隔离作用;后级为DC/AC变换器,实现独立/并网双模式工作。

其主结构框图如下图所示2.3.3 反馈控制方式逆变器向独立负载供电时,相当一个电压源,必须保证其输出电压是稳定的工频交流,根据反馈控制理论,要控制什么就反馈什么,因此,引入输出电压反馈是必要的。

逆变器并网时,电网可视为容量无穷大的定值交流电压源,如果逆变器的输出采用电压控制,相当于两个电压源并联运行的系统,这种情况下要保证系统的稳定运行,就必须采用锁相控制技术实现与市电同步。

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