风光互补控制逆变器
风光互补系统储能DCDC变换器控制方式
风光互补系统储能DC/DC 变换器控制方式选择双向 DC/DC 变换器，将其接于母线上来实现储能系统中功率的双向流动 。
使用双 向 DC/DC 变换器可以降低系统能量损耗，并且其系统结构变得更加简单 。
这样不仅使系统 可靠性提高，还会大大降低其成本，并且会使系统功率双向流动更加容易便捷，从而实现了 蓄电池对微电网充放电功能[71] 。
在电力电子技术飞速发展的今天 ，许多各有优点的双向 DC/DC 变换器相继问世，本论文选择了一种非隔离型 DC/DC 变换器，这种变换器的控制电 路更为简单，无需使用电气隔离电路，便可以达到期望的效果 。
并且非隔离型变换器运行时 损耗低，并且其构建和装配更加方便。
当储能系统运行时，不能确保电压与负载始终保持各自的理想数值 。
由于大量频率较低 的信号在输出侧，在一定程度上干扰储能系统的正常运行，因此设计双向 DC/DC 变换器时， 应考虑其动态扰动问题并对该电路进行了小信号建模， 以实现消除低频小信号引起系统输出 畸变的 目的[72] 。
双向 DC/DC 变换器结构如图 4-3 所示：图 4-3 双向 DC/DC 变换器结构图由上图可知，IGBT 和二极管一起控制着双向 DC/DC 变换器的关断，U 是储能器件的等 效电压，L 是储能电感， C dc 为直流母线的电容， R s 为储能器件的等效内阻。
R L 实际是系统 的等效负荷，U dc 是系统母线电压 。
控制电路输出 PWM 波，以此确定开关管的通断 。
开关管 通断决定着双向 DC/DC 电路作用的发挥 。
当光伏电池与风力机输出功率之和比负载消耗功 率低时，电池要向负载提供能量进行放电。
这时让 G 1 动作而不让 G 2 动作，双向 DC/DC 变换 器工作在 Boost 状态下， 电流 I L 从左往右流通，能量从储能元件向直流母线流通 。
当光伏电 池与风力机输出功率之和比负荷所消耗功率高时，需要电池将多出的能量吸收，这一过程就 是对蓄电池进行充电 。
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。
风光互补发电系统逆变器的选用
风光互补发电系统逆变器的选用一、任务导入电子技术中交流电能变换成直流电能的过程称为整流，把完成整流功能的电路称为整流电路，把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。
与之相对应，把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变，把完成逆变功能的电路称为逆变电路，把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。
如图3-45所示是ＤＣ－ＡＣ逆变器。
图3-45 ＤＣ－ＡＣ逆变器二、相关知识学习情境：风光互补发电系统逆变技术（一）风光互补发电系统对逆变器的要求目前我国风光互补发电系统主要是采用直流母线，即将太阳能电池发出的直流电能、风力发电机发出的交流电能经整流给蓄电池充电，而由蓄电池直接给直流负载供电，如我国使用较多的太阳能户用照明系统，以及远离电网的微波站、移动电话基站供电系统均为直流系统。
此类系统结构简单，成本低廉，但由于负载直流电压的不同（如12V、24V、48V等），很难实现系统的标准化和兼容性，特别是民用电力，由于大多为交流负载，以直流供电的风光互补发电系统很难作为商品进入市场。
另外，风光互补发电系统的最终发展趋势是为边远地区和海岛居民提供生产、生活用电，所以提供交流电源的风光互补发电系统将是今后发展的主流。
输出交流电的风光互补发电系统由太阳能光伏阵列、风力发电机、充放电控制器、蓄电池和逆变器5部分组成，而逆变器是系统中的关键部件。
风光互补发电系统对逆变器的要求如下。
(1)逆变器要具有合理的电路结构，严格的元器件筛选，并要求逆变器具备各种保护功能，如输入直流极性接反保护，交流输出短路保护，过热、过载保护等。
(2)具有较宽的直流输入电压适应范围。
由于太阳能光伏阵列、风力发电机的端电压随负载、风力和日照强度而变化，蓄电池虽然具有一定的钳位作用，但由于蓄电池的电压随蓄电池剩余容量和内阻的变化而波动，特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大，如12V蓄电池，其端电压可在10～16V之间变化，这就要求逆变器必须在较宽的直流输入电压范围内保证正常工作，并保证交流输出电压稳定在负载要求的电压范围内。
风光互补控制器实验指导
风光互补控发电与并网实验平台指导手册目录实验一、风力发电实验 (3)实验1-1 、风机特性曲线实验 (3)实验1-2 、风机蓄电池充电实验 (4)实验1-3、风机卸荷器实验 (5)实验1-4、风能发电并网实验 (7)实验二、光能发电实验 (8)实验2-1 、光能发电特性曲线实验 (8)实验2-2 、光能蓄电池充电实验 (9)实验2-3、光能发电并网实验 (11)实验三、风光互补实验 (12)实验3-1、风光互补蓄电池充电实验 (12)实验3-2、风光互补带蓄电池稳压并网实验 (13)实验四、微并网实验 (14)实验一、风力发电实验实验1-1 、风机特性曲线实验一、实验类型和建议学时：实验类型：验证性实验建议学时：2学时二、实验目的：（1）熟悉风光互补控制器操作，理解实验台界面与软件；（2）理解风力发电原理；（3）理解风力发电的优缺点。
三、实验任务：〔1〕观察风机发电空载时的电压和电流；〔2〕观察风机发电运行负载时的电压和电流；〔3〕调节电子负载，观察电压和电流，并记录数据绘制曲线。
四、实验步骤：〔1〕接通实验台电源，翻开电脑LABVIEW软件。
〔2〕切换至软件“自动形式〞界面，点击启动，将风光互补控制器运行。
〔3〕切换至软件“风电输入〞界面，点击“风电输入〞按钮，将风电输入至风光互补控制器。
〔4〕点击“数据采集〞按钮和“多曲线显示〞按钮，记录空载电压和电流值，点击绘制曲线观察电压和电流的特性曲线。
〔5〕点击“风光VI测试〞按钮，启动电子负载。
〔6〕切换至“电子负载控制〞界面，点击“输入〞按钮调节电子负载各个形式，再切换至“风电VI〞界面，点击“数据采集〞按钮，记录数据。
〔7〕点击“曲线绘制〞按钮，绘制输入负载后的曲线，并与空载时的曲线进展比照。
实验1-2 、风机蓄电池充电实验一、实验类型和建议学时：实验类型：验证性实验建议学时：2学时二、实验目的：（1）熟悉蓄电池操作，理解实验台界面与软件；（2）理解风力发电原理；（3）理解风力发电的优缺点。
风光互补控制逆变器 NC-24V500W、WWSI1010-48、NC-120V2000W 说明书
风光互补控制逆变器使用说明书（适用于NC-24V500W、WWSI1010-48、NC-120V2000W ）GS W2敬告:●本手册已经过工作人员认真核对并保证尽可能准确。
●安装及使用前请详细阅读本手册。
●所有规格如有变更，恕不另行通知。
●图片颜色或外形可能与实物不符。
●搬运设备时应小心轻放。
●逆变器安装使用过程中请注意安全。
S W G3目录简介----------------------------------------------------------------4主要特点----------------------------------------------------------------5外型示意----------------------------------------------------------------7安装及使用方法----------------------------------------------------------------10工作状态分析----------------------------------------------------------------12技术参数----------------------------------------------------------------13保养方法----------------------------------------------------------------14SW G41简介我公司生产的风光互补逆变控制器，是集太阳能、风能控制和逆变于一体的智能电源。
即本设备可控制风力发电机和太阳能电池对蓄电池进行智能充电，同时，将蓄电池的直流电能逆变成额定电压的正弦波交流电，供用户负载使用。
该风光互补逆变控制器外观大方、操作方便。
具有交流自动稳压输出、过压、欠压、过载、过热、短路、反接、防雷、蓄电池开路保护、PWM卸载和过压自动刹车等完善的保护功能。
野外监控供电系统风光互补方案
野外监控供电系统风光互补方案前端监控设备所处位置在野外，除监控中心附近有市电的情况下采用市电，远距离一般不建议采用市电，因为过长的电源线路导致到达基站时电压较低，容易造成设备损害，而且成本高，我们建议在日照比较丰富的地方采用太阳能发电系统，在风能比较丰富的地方采用风能和太阳能互补的发电系统。
1.发电系统配置太阳能发电系统是由太阳能电池板、蓄电池、控制器、逆变器（有220V设备采用）、电池保温箱构成风光互补发电系统是由太阳能电池板、风力发电机、蓄电池、控制器、逆变器（有220V设备采用）、电池保温箱构成具体配置需要针对不同地区日常系数、阴雨天气时间等因素配置。
2.系统组成风力发电机组太阳能发电板控制系统（逆变系统）支撑系统（塔杆、拉索杆、塔架）储能系统（铅酸蓄电池组或胶体蓄电池组）3. 性能要求风力发电机组具有低风速启动、低风速发电、防尘、防水、防腐蚀、抗台风应用于各种恶劣自然环境下的风力发电机组，不仅要具有安全性、美观性及实用性，机型的选择应与应用地的自然环境相匹配，还需解决风力发电机在2.0米/秒的风速下能开始转动，在2.5 -3.0米/秒的风速下开始充电。
此外，应用在沿海地区，要能抗最大16级强台风，因此必须有机械制动+电磁制动的双保险制动系统；应用在北方风沙大的区域还涉及到防风沙。
在选材上为了满足防止在沿海地区空气的腐蚀，风力发电机的各个零部件必须是防腐、耐磨材料或特殊工艺加工而成。
控制系统具有智能控制功能（光控、时控、过充、过放、过载、欠压等保护，低压充电、制动短路）控制系统不仅要实现光效控制还需要配以时间控制，从而达到智能自动控制的目的，在充放电期间不仅要实现防止过度的充电，还需要实现过度的放电等功能。
此外，控制系统核心的低电压升压充电系统，在风力发电和太阳能发电所发出的电电压在15V-24V情况下，对这部分电能进行升压到24V以上，这样就能对其进行储存利用。
支撑系统需要承载、抗台风、造型设计普通路灯的灯杆顶端无承载需求，但作为风光互补路灯不仅有50kg的风力发电机组的重量和太阳能电池组的重量，还要考虑在台风到来的情况下的一个抗挠度的需要，风机在大风下高速旋转的过程中是一个整体受力面，因此综合上述因素灯杆的强度和截面造型必须考虑以上安全性的因素。
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
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风光互补发电系统逆变器的研究及充放电控制方法
风光互补发电系统逆变器的研究及充放电控制方法作者：赵庆峰王展旭来源：《电子世界》2011年第24期【摘要】由于太阳能和风能在时间上和地域上的互补性，本文构建了一种风光互补发电系统并介绍了其中的硬件结构、工作原理以及充放电控制的设计方法，并对其中的关键技术：如最大功率点的选取、逆变器的设计以及三段式充电的流程等详加阐述。
【关键词】风光互补；逆变系统；分段充电1.前言随着石油、煤炭等传统能源的日益枯竭，太阳能、风能等可再生能源的开发和利用成为研究热点。
太阳能和风能是目前全球在新能源利用方面技术最成熟、最具规模化的行业，事实上无论是风电还是光伏发电，都有各自的缺点，稳定性差、能量密度低常受天气影响无法连续供电，如果两者结合在一起，能量同时处于较低值的几率就要小的多，可最大限度地开发和利用可再生能源。
太阳能发电和风力发电两者互补性的结合实现了两种新能源在自然资源的配置方面、技术方案的整合方面、价格与性能的对比方面达到了对新能源综合利用的最合理的要求。
一般小型户用风光互补独立电源系统由太阳能发电系统、风力发电系统、逆交变储电系统，充放电控制系统构成。
逆变器是可再生能源并网发电中的关键设备，因此，研究开发高性能的逆变器具有重要的现实意义。
2.系统的总体设计一套完善的风光互补发电系统主要包括发电部分、控制部分、负载部分、蓄电池和泄荷器等。
各部分受风光互补控制器控制，为离网型独立电源。
如图1所示，逆变系统是整个风光互补发系统的重要组成部分，也是技术的关键所在。
该部分的主要设计内容包括：主回路拓扑结构的选择与优化，主开关元件的计算与选取，滤波、变压器的参数设计，控制波形发生器的设计，功率开关管隔离驱动电路的设计，辅助开关电源的设计和各种检测保护电路的设计等等；泄荷器的作用是：当蓄电池已充满，系统发电量大于负载用电量时，即发电量过剩时，为防止蓄电池过充以及确保逆变器正常工作，充电电路应受控接通泄荷器，将多余的电能通过泄荷器消耗掉，充电和泄荷的转换是通过智能充放电控制器实现的。