景观灯小型风光互补发电系统的改进
风光互补发电系统现状及发展状况
风光互补发电系统现状及发展状况高洁琼(山西大学山西·太原030013)摘要:本文介绍了风光互补发电系统的结构、工作原理和优缺点,以及风光互补发电系统的发展过程及现状,同时说明其应用前景。
太阳能和风能之间互补性很强，由这两者结合而来的风光互补发电系统在资源上具有最佳的匹配性。
关键词: 风能太阳能风光互补系统1.风光互补发电系统的结构、工作原理、基本要求以及优缺点1.1风光互补发电系统的结构风光互补发电系统主要由风力发电机组、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。
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。
1.2风光互补发电系统的工作原理及运行模式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；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；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；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；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。
风光互补发电系统根据风力和太阳辐射变化情况，可以在以下三种模式下运行：风力发电机组单独向负载供电；光伏发电系统单独向负载供电；风力发电机组和光伏发电系统联合向负载供电。
2023风光互补发电系统发展趋势：风光互补发电系统广泛应用
2023风光互补发电系统发展趋势：风光互补发电系统广泛应用显示，风光互补发电系统利用了风能和太阳能资源的互补性的新型能源发电系统。
这种绿色又环保的可持续进展能源将会被国家大力推动。
风光互补发电系统是独立电源系统太阳能和风能是最普遍的自然资源，也是取之不尽的可再生能源。
风能是太阳能在地球表面的另外一种表现形式，由于地球表面的不同形态对太阳光照的吸热系数不同，在地球表面形成温差，地表空气的温度不同形成空气对流而产生风能。
因此，太阳能与风能在时间上和地域上都有很强的互补性。
白天太阳光最强时，风很小，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，太阳光强度弱而风大。
太阳能和风能在时间上的互补性使风光互补发电系统在资源上具有最佳的匹配性，风光互补发电系统是资源条件最好的独立电源系统。
风光互补发电系统解决供电问题通过对风能和太阳能这两种进展相对较好的能源的综合考虑，得出这两种能源的互补合作形成了一种新的发电模式，增加了对环境和气候的适应力量，可以在夜间、雨雪等简单天气条件下持续发电。
风能和太阳能可以互补，更科学，更经济，更有用。
风光互补发电系统应用广泛，优势明显，可以在相同的供电环境下降低电池容量，通过两种能源的互补使电流输出更加稳定，互补发电可以满意系统的供电，削减传统发电设备的应用，经济、社会和环境效益优势明显。
对于偏远地区，风光互补发电技术可以解决供电问题，供应稳定的电力服务，促进区域经济进展。
同时，目前已经进展起来的路灯和景观照明为人们供应了生活的便利，该技术在通信基站中的应用也促进了地区的进展。
风光互补发电系统解决一体化问题风光互补发电可用于槽式发电，与蝶式和塔式发电相比，效率更高，容量规模更大，对商业化规模和技术要求更低。
是目前比较成熟、应用比较广泛的CSP 技术。
合理利用风光互补发电系统的优势，有利于解决风能和太阳能一体化中的难题，同时可以建立新能源电力系统的框架和解决方案，对新能源的形成和大规模利用开发起到借鉴作用。
风光互补优缺点
风光互补优缺点风光互补风光互补技术评析一、概念及技术原理光电系统是利用光电板将太阳能转换成电能，然后通过控制器对蓄电池充电，最后通过逆变器对用电负荷供电的一套系统。
该系统的优点是系统供电可靠性高，运行维护成本低，缺点是系统造价高。
风电系统是利用小型风力发电机，将风能转化成电能，然后通过控制器对蓄电池充电，最后通过逆变器对用电负荷供电的一套系统。
该系统的优点是系统发电量较高，系统造价较低。
缺点是小型风力发电机可靠性低。
风光互补，是一套发电应用系统，该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，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。
是风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电。
技术构成：1.发电部分：由1台或者几台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。
2. 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。
3. 充电控制器及直流中心部分：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、组合以及对于蓄电池组充电的自动控制。
4.供电部分：由一台或者几台逆变电源组成，可把蓄电池中的直流电能变换成标准的220V交流电能，供给各种用电器，,或者采用小功率led 光源，蓄电池可以直接供电。
2、特点A、风光互补发电系统由太阳能光电板、小型风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成，发电系统各部分容量的合理配置对保证发电系统的可靠性非常重要。
B、由于太阳能与风能的互补性强，风光互补发电系统在资源上弥补了风电和光电独立系统在资源上的缺陷。
同时，风电和光电系统在蓄电池组和逆变环节是可以通用的，所以风光互补发电系统的造价可以降低，系统成本趋于合理。
C、风光互补发电站是针对通信基站、微波站、边防哨所、边远牧区、无电户地区及海岛，在远离大电网，处于无电状态、人烟稀少，用电负荷低且交通不便的情况下，利用本地区充裕的风能、太阳能建设的一种经济实用性发电站。
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。
什么是风光互补 风光互补系统的优缺点
什么是风光互补风光互补系统的优缺点
风光互补技术是利用太阳能电池和风力发电机发电，将风能和太阳能转化为电能，经蓄电池储能，再用于照明的装置，两沖发电系统在同一个装置内互为补充，给设备供电的一种新技术。
关于“什么是风光互补风光互补系统的优缺点”的详细说明。
1.什么是风光互补
风光互补技术是利用太阳能电池和风力发电机发电，将风能和太阳能转化为电能，经蓄电池储能，再用于照明的装置，两沖发电系统在同一个装置内互为补充，给设备供电的一种新技术。
我国许多地区风能和太阳能随季节变化显著，时空分布不均，在夏季太阳辐射强烈，太阳能资源丰富；而在冬季则风速大，风能资源丰富。
采用单一的风能或太阳能发电，往往出现某些月份供电不足。
风光互补技术正是利用了这两种资源的季节互补特性，将太阳能电池和风力发电机组合成一个系统，可以充分发挥两者的特性和优点，最大限度地利用太阳能和风能，从而克服了由于风能、太阳能随季节变化而造成供电不均衡的缺陷，可以保证一年四季均衡供电，使自然资源得到充分利用。
2.风光互补系统的优缺点
优点
1.昼夜互补--中午太阳能发电，夜晚风能发电。
2.季节互补--夏季日照强烈，冬季风能强盛。
3.稳定性高--利用风光的天然。
4.互补性，大大提高系统供电稳定性。
缺点
对比:单纯的风能与太阳能供电有显著的缺陷
1.季节性障碍无法克服
2.供电不稳定
3.公用设施供电不适宜。
浅谈风光互补新能源路灯的应用可行性
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路灯的应用可行性
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１３造型优美 ，可作为道路景观 ． 风车在中国传统文化中是带来好运的 吉祥物 ， 造型优美的风车沿公路排列 ， 迎风 飞舞 ，将成为道路的风景线 。
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２人们对应用风光互补新能源路灯 所 担 心的 问题
２ １安全性 问题 ． 担心风光互补新能源路灯的风车和太 阳能电池板会被风吹落到公路上伤及车辆 和行人 。 实际上 ， 风光互补新能源路灯的风 车 和太 阳能 电池 板 的 受 风面 积 远 小 于 公 路 指示牌和灯杆广告牌 ， 而且 ， 路灯的强度设 计也是按抗 １ 级台风的标准设计的，不会 ２ 出现安全上的问题 。 ２２造价高且运行维护成本高 ． 人们普遍认为风光互补新能源路灯造 价高 。 实际上 ， 随着科技进步 ， 节能型照明 产 品的普及 ，风机和太阳能产 品的技术水 平提高且价格降低 ，风光互补新能源路灯 的造价 已接 近常规 路灯 造价 的平 均水平 （ 新能源路灯约为常规路灯造价 １ ２ ． ． ～１ ５ 倍） 。以 ８ 米高路灯为例 ：目前新能源路灯 市场价 ３ ／ ，常规路灯 （ 万 盏 包含电缆、电 源等建设费用 ）平均市场价 ２万 ／盏 ，但 由于风光互补新能源路灯不消耗 电能 ，所 以， 其运行成本低于常规路灯 。 在维护上由 于采用 丁新型设备，维护保养变得相对简 单 ，一股风机运行平均寿命为 ｌ 年 ，而免 ０ 维护蓄电池使用寿命为 ３ 据统计一 盏新 年。 一 能源路灯十年 内的平均维护 费用在 ５０ ０ 元／ 年 。目前风光互补新能源路灯在远离电源 的道路和户外广告 牌上应用 ，其经济效益
风光互补太阳能路灯方案
风光互补太阳能路灯方案随着可再生能源的不断发展和应用，太阳能成为一种受到广泛关注的清洁能源选择。
在城市照明中，传统的路灯需要消耗大量电力，对能源资源造成了很大的压力。
而风光互补太阳能路灯方案则能够更好地利用太阳能和风能，实现能源的互补利用，为城市照明带来新的解决方案。
1. 方案概述风光互补太阳能路灯方案是将太阳能光伏发电系统与小型风力发电机结合在一起，通过收集太阳能和风能来为路灯供电。
方案中包含了光伏发电模块、风力发电模块、储能装置、控制系统和LED灯具等组成部分。
2. 光伏发电模块光伏发电模块是风光互补太阳能路灯方案的核心部分之一。
模块由多个太阳能电池组成，能够将太阳能转化为电能。
光伏发电模块一般使用高效的单晶硅或多晶硅太阳能电池片制成，具有较高的太阳能转化效率。
3. 风力发电模块风力发电模块是风光互补太阳能路灯方案的另一个重要组成部分。
模块采用小型垂直轴风力发电机，能够通过收集风能转化为电能。
风力发电模块设计合理，能够在不同风速下稳定工作，并将产生的电能输送到储能装置中。
4. 储能装置储能装置是风光互补太阳能路灯方案中非常关键的一环。
它能够将光伏发电模块和风力发电模块产生的电能进行储存。
储能装置一般采用锂离子电池或钛酸锂电池等高能量密度的电池，具有较高的充放电效率和较长的使用寿命。
5. 控制系统控制系统是风光互补太阳能路灯方案中起到调控和管理作用的关键部分。
控制系统通过监测光照强度、风速和电池电量等参数，能够自动控制路灯的亮灭和光照强度。
同时，控制系统还能够监测故障信息，提供远程管理和维修。
6. LED灯具LED灯具是风光互补太阳能路灯方案的照明设备。
相比传统路灯，LED灯具具有更高的光效和更长的使用寿命。
LED灯具采用半导体发光技术，能够提供更亮、更远的照明效果，并且具有较低的能源消耗。
7. 方案优势风光互补太阳能路灯方案具有以下几个明显的优势：（1）清洁可再生能源。
光伏发电和风力发电是清洁的可再生能源，能够减少对传统能源的依赖，并降低碳排放。
风光互补
路灯供电系统供电电源对比分析本工程道路为城市主干道，交通量巨大，从夜间安全行车的角度出发，道路照明应有可靠的供电电源。
供电电源采用电力供电系统、太阳能风光互补系统优劣分析如下：1、风光互补路灯系统优点：风能太阳能是一种清洁、安全、可再生的绿色能源，随着环保意识的增强，它逐渐成为世界各国大力开发利用的一种新能源。
对电网涉及不到的地区以及一些特殊地区，采用风光互补照明系统可实现零电费、节能减排、绿色环保。
2、本工程采用风光互补路灯，存在以下问题：a.供电可靠性：低风速（3-6m/s）条件下长期稳定供电，以及连续阴天时间达7天以上稳定供电照明，尚未得到有效的解决。
特大型台风时，太阳能发电系统不能工作，风力发电系统为避免发电机在大风条件下过载，也必须手动或自动让发电机处于制动状态，因此风电系统也不能正常工作，同样产生供电电源故障，降低路灯系统供电可靠性。
在国内风光互补照明行业缺乏产品应用标准和产品使用监管机制，在市场上的供应商提供的产品良莠不齐，造成大量劣质工程，严重影响了行业发展。
b.安全性：采用风光互补路灯，为降低储能容量，减少蓄电池数量、降低太阳能板、风车叶片，必须改用LED路灯，本工程原设计采用高压钠灯，每杆路灯灯具系统功率1100W，若采用LED路灯，每杆路灯灯具系统功率约为600W。
据了解，目前市场上尚无如此大功率风光互补路灯；另外，400W功率的风光互补LED路灯的风车的直径将近3米，太阳能电池板规格将近3mx1.5m。
巨大的风车和太阳能电池板，台风天气存在被吹落的风险，对行人及车辆的安全造成影响，也破坏了道路的景观效果。
c.道路照明质量：原设计采用双臂路灯沿道路中央绿化带布置，杆高13.5米，间距40米，光源为高压钠灯（4x250W），设计道路照明指标：平均照度维持值Eav=43lx，均匀度0.51,达到道路照明规范高档值要求。
根据目前LED行业发展水平，LED路灯最高功率约300W。
若本工程路灯光源采用LED路灯（300W），在灯杆布置方式不变的情况下，设计道路照明指标：平均照度维持值Eav=21lx，均匀度0.65,仅达到道路照明规范低档值要求。
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第３７卷第３期２ ０ １ ４年５月河北农业大学学报ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＨＥＢＥＩＶｏｌ．３７Ｎｏ．３Ｍａｙ．２ ０ １ ４ 文章编号：１０００－１５７３（２０１４）０３－０１１５－０３ ＤＯＩ：１０．１３３２０／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊａｕｈ．２０１４．００７５景观灯小型风光互补发电系统的改进祁丙宝， 孙维连， 王会强， 孙 铂（河北农业大学机电工程学院，河北保定０７１０００）摘要：目前国内风光互补系统快速发展并应用在了各个行业，本研究针对风光互补发电系统在运行当中容易出现的一些问题进行研究，以达到优化系统的目的。
对一些关键电气元件进行有效控制，基于光源随动系统和最大功率补偿的技术，提高了有效光照时间和系统的稳定性，并且创新性的把此系统应用在了日常生活当中的景观灯上，为景观灯提供了单独的电源供应系统，简化了工序，降低了成本，是节能环保的一个具体实践应用。
关 键 词：光源随动控制；功率给定；风光互补；节能环保中图分类号：ＴＫ５１１文献标志码：ＡＷｉｎｄ／ＰＶ ｈｙｂｒｉｄ ｓｙｓｔｅｍ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｏｎ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｌｉｇｈｔｓＱＩ Ｂｉｎｇ－ｂａｏ，ＳＵＮ Ｗｅｉ－ｌｉａｎ，ＷＡＮＧ Ｈｕｉ－ｑｉａｎｇ，ＳＵＮ Ｂｏ（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｈｅｂｅｉ，Ｂａｏｄｉｎｇ ０７１００１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｗｉｎｄ／ＰＶ ｈｙｂｒｉｄ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｖｅｒ ｓｏｍｅ ｋｅｙ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．Ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｇｈｔ ｓｏｕｒｃｅ ｓｅｒｖｏ ｓｙｓｔｅｍ ｐｒｏｌｏｎｇｓ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｉｌｌｕｍｉｎａ－ｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｔｏ ｍａｋｅ ｉｔ ｏｐｅｒａｔｅ ｓａｆｅｌｙ ａｎｄ ｓｔａｂｌｙ．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｌｙ ａｐ－ｐｌｉｅｄ ｔｏ ｄａｉｌｙ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｌｉｇｈｔｓ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅｍ ｓｅｐａｒａｔｅｄ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｓｙｓｔｅｍ．Ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅ－ｄｕｒｅ ｉｓ ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ａｎｄ ｃｏｓｔ ｉｓ ｒｅｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｉｓ ｉｓ ａ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ ｓａｖｅ ｅｎｅｒｇｙａｎｄ ｐｒｏｔｅｃｔ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｉｇｈｔ ｓｏｕｒｃｅ ｓｅｒｖｏ ｓｙｓｔｅｍ；ｐｏｗｅｒ ｏｆ ｇｉｖｅｎ；ｗｉｎｄ／ＰＶ ｈｙｂｒｉｄ ｓｙｓｔｅｍ；ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｅｒ－ｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ 风能和太阳能作为一种能源多样化，社会可持续发展的能源代表，已经被社会认可，而且两者具有天然的匹配互补性［１－２］。
针对风能与太阳能的特点，指出风力与太阳能互补发电比单一发电方式更优越，并介绍风力与太阳能光伏互补发电的研究现状及进一步发展所要做的努力［３］。
传统的风光互补照明系统虽然直接应用了风光互补技术，但是因为受气候，地势的影响，系统的稳定性和系统的工作效率都不够理想，仍然需要连接电网。
如果建立单独的电源供应系统不仅加大了施工难度，更重要的是增加了投入成本。
因此，要解决长期稳定的可靠供电、不建输电线路、也不做挖路埋线工程，就必须学会地取材，利用自然资源［４］。
本研究在分析小型风光混合发电系统的运行结构以及混合发电系统各种控制策略的基础上，选定风力发电机、太阳能电池组件进行优化改进，并把其应用于生活当中的景观灯，以期解决传统风光互补照明系统中存在的问题。
收稿日期：２０１３－１０－２８作者简介：祁丙宝（１９８７－），男，河北省张家口人，在读硕士生，主要从事机电一体化研究．通讯作者：孙维连（１９５６－），男，教授，主要从事机械设计和材料方面的研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｂｄ９９９＠ｅｙｏｕ．ｃｏｍ１１６ 河北农业大学学报 第３７卷１ 风光互补景观灯系统构成风光互补景观灯系统由太阳能电池组件、小型风力发电机、控制器、逆变器、整流器以及景观灯上水泵、照明等各部分负载共同组成。
系统示意图如图１：图１ 景观灯上风光互补系统的示意图Ｆｉｇ．１ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｗｉｎｄ／ＰＶ ｈｙｂｒｉｄ ｓｙｓｔｅｍｏｎ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｌｉｇｈｔｓ作为风光互补系统的输入，风力发电机和太阳能电池板在整个系统占据核心地位。
在白天有风并且晴天的情况下，两者共同工作，提供负载消耗的电能，同时向蓄电池充电；有风阴天，太阳能电池板停止工作，风力发电机和蓄电池共同为负载提供电源；无风晴天，风力发电机停止工作，太阳能电池板和蓄电池共同为负载提供电源。
晚上蓄电池和风力发电机作为负载的主要电源。
由此可见，优化风光互补系统的关键就是改进风力发电机和太阳能电池板的控制方法。
２ 改进策略与实验验证２．１ 传统风光互补照明系统的主要缺点传统风光互补照明系统主要缺点体现在：①风力发电机作为输入将风能转化为电能。
受风速风向的影响，传统风力发电机随着风速风向的变化自我调节能力差，在不同风速和风向下的输出功率和转化效率变化非常大。
不仅降低了风能的利用率，而且影响了系统的整体稳定性。
②太阳能电池组件作为输入将太阳能转化为电能。
传统的照明太阳能电池板只能一个方向接受光照，当光的方向发生改变，转化效率急剧下降，在受光照强度和角度的影响下，输出功率和转化效率变化非常大。
差别较大的输出功率影响了系统的稳定性，降低了太阳能电池组件的有效利用率。
２．２ 对风力发电机的改进及实验效果２．２．１ 改进策略 风力发电机需要实现的是在风速小的时候捕获最大风能，在风速大的时候也能做好限速。
同样，风力发电机的输出也存在一个最大功率点。
众所周知，作为风力发电机，当其输入的机械功率小于输出电功率的时候，风力发电机的转速要下降；反之，风力发电机的转速要增加。
因此，可以通过调节电路驱动信号的占空比控制风力发电机的输出功率，进而完成对电功率的调节，从而间接的达到了控制风力发电机转速的目的。
本研究针对缺点①改进运用的方法是最大功率给定法，具体功率调节的框图如图２所示：图２ 功率调节的控制框图Ｆｉｇ．２ Ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ具体工作原理描述如下：通过测量风力发电机的转速来推测其最佳的风速，根据风速与风机的最大输出功率对应关系，可得到最大输出功率，作为发电机的功率给定，把此功率与系统的实际功率进行比较，用ＰＩＤ控制算法调节误差，产生ＰＷＭ来调节ＤＣ／ＡＣ变换器，改变信号的占空比。
同时参考文献［５～７］所给出的最大功率给定法实现ＭＴＴＰ控制，提高了系统的可靠性和响应速度。
２．２．２ 实验验证 选择型号为ＣＺ－３００Ｗ的垂直轴风力发电机，其参数如表１所示：表１ 风力发电机的参数Ｔａｂｌｅ １ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｗｉｎｄ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ功率／ｗＰｏｗｅｒ风轮直径／ｍＲｏｔｏｒｄｉａｍｅｔｅｒ整机重量／ｋｇＴｈｅ ｑｕａｌｉｔｙｏｆ ｔｈｅｍａｃｈｉｎｅ叶片材质Ｔｈｅ ｂｌａｄｅｍａｔｅｒｉａｌ额定风速／（ｍ·ｓ－１）Ｒａｔｅｄｗｉｎｄｓｐｅｅｄ启动风速／（ｍ·ｓ－１）Ｓｔａｒｔｉｎｇｗｉｎｄ ｓｐｅｅｄ工作风速范围／（ｍ·ｓ－１）Ｗｏｒｋｉｎｇｗｉｎｄ ｓｐｅｅｄｒａｎｇｅ风机安装高度／ｍＭｏｕｎｔｉｎｇｈｅｉｇｈｔ ｏｆｗｉｎｄ ｔｕｒｂｉｎｅ输出电压／ＶＯｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅ额定转速／（ｒ·ｍｉｎ－１）Ｒａｔｅｄ ｓｐｅｅｄ３００ ０．３５ １０增强玻璃钢１２ ２ ２～１５ ８～１５ＡＣ ２４ ６００ 自然环境中的风速变化会直接影响到风力发电机的输出，从而实验中分别测量了本文控制方案与实验平台原有方案的２个风力发电机在不同风速条件下的输出功率值，并将二者在相同风速条件下进行比较，完成实验。
实验在保定市实地测量并记录了２ｍ／ｓ到８ｍ／ｓ风速范围内的风力发电机输出的电压和电流值，通过计算得出所输出的功率值，然后选择８组数第３期祁丙宝等：景观灯小型风光互补发电系统的改进１１７ 据汇总成表，如表２所示：表２ 风力发电机的实验数据Ｔａｂｌｅ ２ Ｔｅｓｔ ｄａｔａ ｏｆ ｗｉｎｄ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ本文采用的最大功率给定控制Ｍａｘｉｍｕｍ ｐｏｗｅｒｇｉｖｅｎ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ原有实验平台控制技术Ｏｒｉｇｉｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｌａｔｆｏｒｍ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ风速／（ｍ·ｓ－１）Ｗｉｎｄ ｓｐｅｅｄ输出功率／ＷＯｕｔｐｕｔ ｐｏｗｅｒ风速／（ｍ·ｓ－１）Ｗｉｎｄ ｓｐｅｅｄ输出功率／ＷＯｕｔ ｐｏｗｅｒ００００２ ５．５６ ２ ４．２６３ ９．２７ ３ ５．２５４ １９．８８ ４ １６．６６５ ３７．２５ ５ ２８．２４６ ５６．３３ ６ ４８．３２７ ８８．７５ ７ ６３．２５８ １１０．５０ ８ ８５．３８ 从表２看出，采用了本研究的控制方法后，随着风速变化风力发电机输出功率值明显高于实验平台原有控制方法风力发电机的输出功率值，从而说明本文风力发电机最大功率给定控制策略具有优越性，实现预期目标。
２．３ 对太阳能电池组件的改进及实验效果２．３．１ 改进策略 单晶硅对阳光入射角度要求范围比较窄，太阳能电池板的输出电压随着每天日照强度和日照角度不断的变化，因此对控制器的改进显得尤为重要，为了提高有效日照时间和工作效率，本研究针对上述提出的缺点②采用了光源随动控制系统，围着３６０°圆放置６块太阳能电池板，在此基础上，增加感光传感器和驱动电机等特定装置，形成一个闭环系统，工作框图如图３：图３ 光源随动系统框图Ｆｉｇ．３ Ｃｈａｒｔ ｏｆ ｓｕｎ ａｕｔｏ ｆｏｌｌｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍｌｉｇｈｔ ｓｏｕｒｃｅ ｓｅｒｖｏ ｓｙｓｔｅｍ 具体工作过程如下：感光传感器把检测信号反馈给随动系统，然后驱动电机旋转，对电池板的仰角和方位角进行控制实现光源随动跟踪，使太阳能电池板的日照接触面最大，入射角最佳。
执行机构的电机采用步进电机，感光传感器采用光敏三极管，从太阳升起的时候开始随太阳的位置同步转动，使电池板始终接收到最强的太阳辐射。
当太阳落山或者阴雨天的时候，电池板归位，往复循环实现光源随动跟踪。