风光互补发电系统的研究
风光互补发电系统的优化与调度
风光互补发电系统的优化与调度1. 引言随着全球能源危机的加剧，清洁能源的开发和利用越来越受到人们的关注。
风能和太阳能作为两种重要的可再生能源，具有广泛的应用前景。
风光互补发电系统将风能和太阳能两种能源进行集成，既能弥补单一能源的不足，又能提高发电系统的可靠性和稳定性。
本文将讨论风光互补发电系统的优化与调度问题。
2. 风光互补发电系统的组成风光互补发电系统由风力发电系统、太阳能发电系统和储能系统组成。
2.1 风力发电系统风力发电系统利用风能转化为电能。
其中主要包括风力发电机组、变流器和配电网。
风力发电机组通过转动风轮产生机械能，再经过转子与发电机直接产生电能。
变流器将电能转化为交流电并注入配电网中。
2.2 太阳能发电系统太阳能发电系统利用太阳能转化为电能。
其中主要包括光伏电池组件、逆变器和配电网。
光伏电池组件通过吸收太阳光转化为直流电能，逆变器将直流电转化为交流电并注入配电网中。
2.3 储能系统储能系统用于存储多余的电能，以应对风力发电和太阳能发电的间歇性和不稳定性。
常用的储能设备包括电池组、超级电容器和储水器等。
3. 风光互补发电系统的优化为了最大程度地发挥风光互补发电系统的优势，需要对其进行优化。
优化的目标是提高发电系统的能源利用率和经济性。
3.1 智能预测与调度基于历史数据和气象预报，可以利用智能算法对风力发电和太阳能发电进行预测，以确定未来一段时间内的发电量。
根据预测结果，可以合理安排风力发电机组和太阳能发电系统的运行模式，并动态调整储能系统的充放电策略，从而最大程度地利用可再生能源。
3.2 优化匹配由于风力发电和太阳能发电具有一定的间歇性和时空不均匀性，需要合理匹配两种能源供给。
通过优化匹配策略，可以在不同的时间段内实现风力发电和太阳能发电的互补，从而提高整个发电系统的可靠性和稳定性。
3.3 多能源协同调度风光互补发电系统通常与传统电网相连，可以通过多能源协同调度来实现能源的有效利用。
多能源调度算法可以根据电网的负荷需求和能源供给情况，合理调度风力发电、太阳能发电和储能系统的运行状态，以最大程度地减少对传统电网的依赖。
风光互补并网发电系统
风光互补并网发电系统一．目的和意义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。
太阳能与风能在时间上和季节上都有很强的互补性：白天太阳光照好、风小，晚上无光照、风较强；夏季太阳光照强度大而风小，冬季太阳光照强度弱而风大。
这种互补性使风／光并网发电系统在资源上具有最佳的匹配性，可实现连续、稳定发电。
另外，风力发电和光伏发电系统在蓄电池和逆变器环节上是可通用的。
风／光互补发电系统可根据用户用电负荷和自然资源条件进行最佳的合理配置，既可保证系统的可靠性，又能降低发电成本，满足用户用电需求，是最合理，最可靠，最安全，最经济，最环保的供电系统。
二．系统简介风光互补发电系统由太阳能电池板、风力发电机组、控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成；其中光电系统和风电系统把太阳能和风能转换成电能，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。
该系统的优点是供电可靠性高，运行维护成本低。
由于太阳能与风能的互补性强，风光互补发电系统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，所以可降低风光互补发电系统的造价。
三．系统结构图：太阳能电池板：在金属支架上用导线连在一起的多个太阳电池组件的集合体。
风力发电机组：由风力机、发电机和控制部件等组成的发电系统。
控制器：系统控制装置。
主要功能是对蓄电池进行充电控制和过放电保护。
同时对系统输入输出功率起着调节与分配作用，以及系统赋予的其它监控功能。
蓄电池组：由若干台蓄电池经串联组成的储存电能的装置。
逆变器：将直流电转换为交流电的电力电子设备。
交流负载：以交流电为动力的装置或设备。
直流负载：以直流电为动力的装置或设备。
并网控制器：连接逆变器和公用电网，可将多余的电能输向电网或由电网向负载供电。
电量计量装置：记录发电系统和公用电网之间的流通电量。
四．当地天气情况统计五．负载估算六．太阳能光伏发电七．风能发电八．其他部件（控制器、逆变器、蓄电池组、并网控制器）的具体选用九．投资预算。
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利用太阳能和风能在时间和地域上都很强的 互补性，阳光最强时一般风很小；而在晚上没 有阳光时，由于温差比较大，空气的流动导致 风的形成。 然而在晴天太阳比较充足而风会相对较少， 在阴雨天气的时候，阳光很弱但是阴雨天气会 伴随着大风，风资源相对较多。
所以根据风光的互补特性，使用风光互 补系统可以很好的解决发电系统的供电问 题，实现连续、稳定地供电
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前景
2）中小型风力发电机并网发电系统。大家都知道， 德国和日本的太阳能屋顶计划大大促进了太阳能电 池产业的发展。但在英国等阳光资源不好的国家， 正在推广风力发电机屋顶发电计划。在家庭安装中 小型风力发电机并网发电，可节省输配电系统，改 善电网结构，是分布式电源的理想方式。在国外还 作为夜间照明和独立供电来减少犯罪率的公共设施。
伏阵列提供负荷与电池组所需能量； 3.无光模式：仅风力发电机工作； 4.电池放电模式：风力发电机与光伏阵列均不工
作，由备用电池组提供负荷所需能量。
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四、存在问题
• 系统优化设计数学模型较复杂, 求解困难。 • 蓄电池的工作状态不合理。 • 控制器集成化程度低, 影响产业化发展。 • 新型风力发电机用于实际系统中较少。
风力发电具有间歇性瞬时变化的特点，光伏发电则具有随季节与天气变 化而变化的特点。资源的不确定性导致了发电与用电负荷的不平衡，必 须对其进行有效的转化、存储与控制才能实际使用。两者相互配合利用， 因地制宜，充分利用它们在多方面的互补性，从而建立起更加稳定可靠、 经济合理的能源系统——风光互补发电系统。风光互补发电系统从一定 程度降低了对资源要求的门槛，使得新能源的应用更加广泛。
区域化风光互补发电系统设备容量配比分析
区域化风光互补发电系统设备容量配比分析区域化风光互补发电系统设备容量配比分析随着社会经济的发展和环境问题的日益突出，新能源已经成为解决能源问题和减少污染排放的重要途径之一。
而在新能源中，风能和光能是最为常见和广泛利用的资源。
针对风能和光能互补发电系统的设备容量配比问题，本文将进行一个简单分析和探讨。
首先，我们来了解一下区域化风光互补发电系统的概念。
区域化风光互补发电系统是指在一个特定区域内同时利用风能和光能进行发电的系统。
通过风光互补可以弥补两种能源之间的互补性不足，提高整个发电系统的可靠性和稳定性。
而设备容量配比则是指在区域化风光互补发电系统中，风能和光能设备的容量分配比例。
那么，如何进行风能和光能设备容量的配比呢？我们可以从以下几个方面进行分析。
首先，我们需要考虑风能和光能资源的分布情况。
在不同的地理环境中，风能和光能的资源分布存在差异。
例如，某些地区风能资源丰富，适合发展风能发电；而在某些地区阳光充足，适合发展光能发电。
因此，在进行设备容量配比时，需要根据实际情况合理分配风能和光能设备的容量。
其次，我们还需要考虑风能和光能的季节性差异。
由于地球自转和公转的影响，风能和光能的分布在不同季节会发生变化。
例如，在夏季，由于阳光充足，光能设备的发电效率可能会更高；而在冬季，风能设备可能会更有优势。
因此，在设备容量配比时，需要考虑不同季节的风能和光能资源变化，以及对应设备容量的分配。
另外，我们还需要考虑到风能和光能的互补性。
虽然风能和光能在季节和地理分布上存在差异，但它们也存在一定的互补性。
在风光互补发电系统中，光能和风能可以相互补充，提高整个系统的发电效率。
因此，我们可以根据风能和光能的互补性，调整设备容量配比，以达到最佳发电效果。
最后，我们还需考虑到系统的经济和环保性。
在进行设备容量配比时，除了考虑风能和光能资源的分布和互补性外，还需要兼顾系统的经济和环保性。
例如，可以将设备容量调整得更加平衡，以降低系统的总成本和运营成本。
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。
风光互补发电系统的应用与发展
风光互补发电系统的应用与发展2023-11-10•风光互补发电系统概述•风光互补发电系统在能源领域的应用•风光互补发电系统在环保领域的应用•风光互补发电系统的技术发展与挑战•风光互补发电系统的未来发展趋势及展望风光互补发电系统概述定义风光互补发电系统是一种利用太阳能和风能发电的系统，它结合了太阳能光伏发电和风力发电两种技术，旨在实现可再生能源的持续、稳定供电。
特点风光互补发电系统具有较高的能源利用效率和较低的碳排放，同时具有较好的供电稳定性和可靠性，能够满足不同领域和场景的能源需求。
风光互补发电系统的定义与特点组成风光互补发电系统主要由太阳能电池板、风力发电机、储能电池、逆变器、控制系统等组成。
工作原理在有阳光和风力的情况下，太阳能电池板和风力发电机分别将光能和风能转化为电能，通过逆变器将直流电转换为交流电，最终实现向电网供电。
储能电池则用于在供电不足时提供电力补充。
风光互补发电系统的组成及工作原理0102农村供电在偏远地区和农村地区，由于地理和气候条件限制，传统供电方式难以覆盖，风光互补发电系统成为一种理想的供电解决方案，能够满足农村居民的基本生活用电需求。
城市小区供电在城市的小区和居民区，由于空间和环境限制，传统的供电方式难以满足需求，而风光互补发电系统则能够实现绿色、环保、高效的能源供应。
交通设施供电高速公路、桥梁、隧道等交通设施的供电系统通常难以覆盖，而风光互补发电系统则能够实现稳定、可靠的供电，保障交通设施的正常运行。
野外设施供电野外的工作站、观测站等设施通常缺乏常规电力供应，风光互补发电系统成为一种理想的供电解决方案，能够满足野外设施的基本用电需求。
海岛供电在远离大陆的海岛地区，由于地理和气候条件限制，传统供电方式难以覆盖，风光互补发电系统成为一种理想的供电解决方案，能够满足海岛居民的基本生活用电需求。
风光互补发电系统的应用范围030405风光互补发电系统在能源领域的应用总结词解决偏远地区供电问题，提高能源供应的可靠性和稳定性。
风光互补发电系统的互补性及优势
风光互补发电系统的互补性及优势摘要：本文简述了风能和太阳能特性，论述了风光互补发电技术的互补性，分析了风光互补发电系统的优势及构成框图。
关键词：风光互补优势系统框图1.风能和太阳能特性风能和太阳能的利用和发展已有三千多年的历史，是一门古老而又年青的科学、实用而又和生活关系密切的科学、可再生而又能保护环境的科学、现时又为可持续发展的科学、是一次投资可多年受益的产业。
在众多新能源领域中，风力发电和太阳能发电的开发和利用被首当其冲优先发展，是当今国际上的一大热点，因为风能和太阳能的利用，是不用开采、不用运输、不用排放垃圾、没有环境污染的技术，是保护地球，造福子孙后代的百年大计工程。
风能和太阳能都是清洁、储量极为丰富的重要的可再生能源，由于受季节更替和天气变化的影响，风能、太阳能都是不稳定、不连续的能源，单独的风力发电或太阳能光伏发电都存在发电量不稳定的缺陷。
但风能和太阳能具有天然的互补优势，即白天太阳光强，夜间风多;夏天日照好，风弱而冬春季节风大，日照弱。
风光互补发电系统充分利用了风能和太阳能资源的互补性，是一种具有较高性价比的新型能源发电系统。
随着光伏发电技术、风力发电技术的日趋成熟及实用化进程中产品的不断完善，为风光互补发电系统的推广应用奠定了基础。
风光互补发电系统推动了我国节能环保事业的发展，促进资源节约型和环境友好型社会的建设。
随着设备材料成本的降低、科技的发展、政府扶持政策的推出，风光互补这一清洁、绿色、环保的新能源发电系统将会得到更加广泛的应用。
风能和太阳能可独立构成发电系统，也可组成风能和太阳能混合发电系统，即风光互补发电系统，采用何种发电形式，主要取决于当地的自然资源条件以及发电综合成本，在风能资源较好的地区宜采用风能发电，在日照丰富地区可采用太阳能光伏发电，一般情况下，风能发电的综合成本远低于太阳能光伏发电成本，因而在风能资源较好地区应首选风能发电系统。
近年来由于风光互补发电系统具有资源互补性、供电安全性、稳定性均好于单一能源发电系统，且价格居中而得到越来越广泛地应用。
超级电容器在风光互补发电系统中充电控制的研究
超级电容器在风光互补发电系统中充电控制的研究摘要本文提出一种超级电容器应用在风光互补发电系统中的充电控制方案。
其充电控制方案包括3种模式,即恒电压充电模式、恒电流充电模式、和恒功率充电模式,通过这3种充电模式的自动切换,以实现对风光互补发电系统中电能在超级电容器中的更有效的储存。
并利用matlab/ simulink模拟进行了仿真,证明了所提出的充电方案在利用超级电容器在风光互补发电系统中有效储能的可行性。
关键词风光互补;超级电容器;充电控制;matlab/ simulink模拟中图分类号tm6文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)21-0149-020引言风光互补发电系统是一种清洁的供电系统,具有良好的发展前景。
它主要由太阳能光伏系统、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。
但是,在风光互补发电系统中,因为受外界日照、温度及风力的影响,电能的储存及管理成为一个极为关键的环节[1]。
目前,铅酸蓄电池是风光互补发电系统中常用的储能装置,但它存在如循环寿命短、功率密度低、维护量大等缺点[2]。
更重要的风光互补发电系统受气候等自然因素的影响,其发电输出功率具有不稳定和不可预测性,会导致蓄电池常处于充放电电流小的状态,加快了老化进程,缩短了循环使用寿命[3],这就相应增大了风光互补发电系统的运行成本,因此,电能的储存是风光互补发电系统亟待解决的问题。
超级电容器是一种新型储能器件,充电时处于理想极化状态的电极表面,电荷将吸引周围电解质溶液中的异性离子,使其附于电极表面,形成双电荷层,构成双电层电容。
它兼有常规电容器功率密度大、充电电池能量密度高的优点,可快速充放电且寿命长,具有卓越的储能优势[4]。
在电力系统中,超级电容器多用于短时间、大功率的负载平滑和电能用量高峰值功率场合,可在电压跌落和瞬态干扰期间提高供电水平[5-6],因此,在风力发电和太阳能发电系统的电能储存方面具有很强的实用性和可行性。
风光互补发电系统
风光互补发电系统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。
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。
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四川成都科技大学 2010届学士学位论文
风光互补发电系统的研究
系 别： 专 业： 学 号： 姓 名： 指 导 教 师： 指导教师职称：
2010年5月10日四川成都科技大学2010届学士毕业论文 风光互补发电系统的研究
I 风光互补发电系统的研究
淮北师范大学信息学院电子信息工程 235000 摘要 风光互补发电系统近几年引起了许多专家学者的关注，也取得了一定的成果，并已经推广了日常生活中来。风光互补照明供电系统，充分利用清洁能源，实现零耗电、零排放、零污染，产品广泛应用于道路、景观、小区照明及监控、通讯基站、船舶等领域。本文通过对风光互补发电系统的现状分析，从其技术原理入手，将重点放在了风光互补的发电部分，主要通过对风光互补发电原理及电路分析，为风光互补发电系统提供了一个很好的基础。并通过对风光互补系统的逐步分析，对风光互补发电系统做了一个整体研究，通过研究得出，作为两种新型能源的充分利用系统，风光互补发电系统更加适合现在生活需要。
关键词 风光互补发电系统；太阳能电池板；太阳能发电原理；风光系统 四川成都科技大学2010届学士毕业论文 风光互补发电系统的研究
II Research on wind and solar power generation system
Abstract Summary of wind and solar power generation systems in recent years has aroused the concern of many experts and scholars, but also achieved some results, and has been extended to everyday life. Wind and solar powered lighting system, full use of clean energy, to achieve zero power, zero emissions, zero pollution, are widely used in roads, landscape, residential lighting and control, communication base stations, ships and other fields. Based on the status of wind and solar power system analysis, technical principles from start to focus on some of the wind and solar power generation, mainly wind and solar power through the principle and circuit analysis for wind and solar power generation system provides a good basis. And through the system step by step analysis of wind and solar, wind and solar power generation system to do on a comprehensive study, obtained through research, as two full advantage of new energy systems, wind and solar power generation system is more suitable for present needs.
KEY WORDS Wind and solar power generation systems; solar panels; solar power principle; scenery system 四川成都科技大学2010届学士毕业论文 风光互补发电系统的研究
III 目次 1 绪论 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.1 风光互补的发展历程 „„„„„„„„„„1 1.2 风光互补技术原理 „„„„„„„„„„„1 1.3 风光互补的应用 „„„„„„„„„„„„2 2 系统硬件设计 „„„„„„„„„„„„„„„„4 2.1 系统设计方案 „„„„„„„„„„„„„4 2.2 系统各部分介绍 „„„„„„„„„„„„4 2.3 开关器件 „„„„„„„„„„„„„„„12 3 系统软件设计 „„„„„„„„„„„„„„„„12 3.1 C语言程序的设计基础 „„„„„„„„„12 3.2 主程序设计 „„„„„„„„„„„„„„13 4 测试结果分析 „„„„„„„„„„„„„„„„14 4.1 测试结果分析 „„„„„„„„„„„„„14 4.2 电路总图 „„„„„„„„„„„„„„„15 5 结 论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17 参考文献 „„„„„„„„„„„„„„„„„„18 致 谢 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„19 四川成都科技大学2010届学士毕业论文 风光互补发电系统的研究
1 1 绪论 1.1 风光互补的发展历程 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。 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。其中colorado state university和national renewable energy laboratory合作开发了hybrid2应用软件。 hybrid2本身是一个很出色的软件，它对一个风光互补系统进行非常精确的模拟运行，根据输入的互补发电系统结构、负载特性以及安装地点的风速、太阳辐射数据获得一年8760小时的模拟运行结果。但是hybrid2只是一个功能强大的仿真软件，本身不具备优化设计的功能，并且价格昂贵，需要的专业性较强。 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。 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、太阳能风能无线电话离转台电源系统、内蒙微型风光互补发电系统等[1]。
1.2 风光互补技术原理 1.2.1 风光互补技术原理简介 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。 风光互补发电站 风光互补发电站采用风光互补发电系统，风光互补发电站系统主要由风力发四川成都科技大学2010届学士毕业论文 风光互补发电系统的研究 2 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。夜间和阴雨天无阳光时由风能发电，晴天由太阳能发电，在既有风又有太阳的情况下两者同时发挥作用，实现了全天候的发电功能，比单用风机和太阳能更经济、科学、实用。适用于道路照明、农业、牧业、种植、养殖业、旅游业、广告业、服务业、港口、山区、林区、铁路、石油、部队边防哨所、通讯中继站、公路和铁路信号站、地质勘探和野外考察工作站及其它用电不便地区[2]。
1.2.2 风光互补系统发电结构 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)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； (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，通过逆变器将直流电转换为交流电对负载进行供电； (3)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； (4)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； (5)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[3]。
1.2.3 风光互补系统发电技术优势 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。 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。