【導讀】補發(fā)電系統(tǒng)具有資源互補性、供電安全性、穩(wěn)定性均好于單一能源發(fā)電系統(tǒng)。主要說明與選擇風光互補電力系統(tǒng)。的控制單元和對蓄電池充放電方式的選擇優(yōu)化。通過計算發(fā)電量、用電量、蓄電池總功。規(guī)格、太陽能電池組件、控制器/逆變器型號達到優(yōu)化配電系統(tǒng)的效果。

　　

【正文】 8442）中 — 蓄電池浮充工作電壓，取 303VDC； 第 27 頁 西華大學畢業(yè)設計說明書 — 串聯(lián)回路線路電壓降，取 3V； — 光伏電池組件的峰值電壓， 34V。 。 太陽能電池組件并聯(lián)數為： （ 8443） 組。 太陽能電池組件實際數為： （塊） 太陽能電池組件實際總功率為： （ W） 845 功率調節(jié)器 功率調節(jié)器主要由逆變器、控制器等設備組成。本設計選用 JKCK200/150300 型號的控制器一臺，額定電壓為直流 220V、負載電流為 150A。 逆變器容量計算： P=L N M/(S η ) （ 845） L負載功率這里我們做的 20KW 的； N用電同時率取 80%； M不平衡系數 ； S負載功率因數 ； η 逆變器效率 。 所以 P= 可以選用 2臺 15KVA 單相逆變器，可以再用一臺做備用。 設計 20kw 風光互補發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化配置如表 845： 第 28 頁 西華大學畢業(yè)設計說明書 部件 型號及規(guī)格 數量 備注 蓄電池 2V/GFM型 110塊串聯(lián) 鉛酸閥控免維護 風力發(fā)電機 100KW 1 臺 一 太陽能電池組件 140W/34V 315塊串并聯(lián) 單晶硅 控制器 JKCK220V/150A 1 臺 設計壽命 15年 逆變器 15KVA單相 3 臺 正弦波 表 845 60W 風光互補路燈 系統(tǒng) 的優(yōu)化設計 設計要點 （ 1）合理分配利用風能和太陽能發(fā)電給設備、用電戶供電。 （ 2）適用的環(huán)境工作條件：溫度 15~45℃；相對濕度 95%；海拔 10～ 50m；風速 3~30m/s；瞬時極限風速 40m/s；太陽輻射總量 150kcal/cm178。；年照 3000h。 （ 3）風光互補發(fā)電系統(tǒng)能做到良好的可靠安全穩(wěn)定的運行。 （ 4）保證風光互補系統(tǒng)的控制器 /逆變器不會因為逆變和對系統(tǒng)的控制而電磁感應產生有害磁場。 （ 5）風力和太陽能發(fā)電機組必須符合國家標準不能私自改造其發(fā)電裝置造成不良后果。 （ 6）晶體硅和太陽能電池必須從正當的產商購買定制而且要符合國家標準。 （ 7）蓄電池組必須符合國家標準，經過充放電實驗初測滿足充放電的基本要求。 (8)設備功率 60W，全天候 24 小時不間斷供電。 系統(tǒng)的總功率為 P=60W/85%=71W， 85%位逆變和供電線路效率。 風力發(fā)電機額定功率為 。太陽能電池組件板額定功率為根據安裝路燈的當地自然條件下假設：風力發(fā)電機與太陽能電池組件同時不能發(fā)電的最大連續(xù)時間為 3d（ 3 天）：太陽能電池組件 不能發(fā)電的最大連續(xù)時間為 12d；風力發(fā)電機不能發(fā)電的最大連續(xù)時間 6d。 蓄電池組的確定 第 29 頁 西華大學畢業(yè)設計說明書 （ 852） 那么 C= 按盡量減少蓄電池數量的優(yōu)化原則，取蓄電池容量為 340Ah，那么實際配置為 2V/340Ah蓄電池 12 塊 1組。 風力發(fā)電機的確定 在太陽能電池不能發(fā)電的天氣里，通常是連續(xù)陰雨天，此時風速和持續(xù)時間均大大超過年平均風速和時間，根據氣象資料及改地區(qū)的自然環(huán)境，在此取該時段內 4級風4h/d。 （ 853） 將 C和 P 代入，得 =。 根據風力發(fā)電機的規(guī)格及實際安裝和使用的可靠性，取 w。實際配置為： 1 臺 EV02350W風力發(fā)電機。選擇這個型號的原因：因為這個系列風力發(fā)電機有機械自動離合系統(tǒng)，擺脫了傳統(tǒng)風力發(fā)電機啟動風力要求高的束縛，即當因為天氣狀況的影響下，讓風葉轉動發(fā)電在風葉得到一定的轉速都不是難事，風葉轉動后產生慣性使其容易的裝換成電能，大大提高了風力發(fā)電機的發(fā)電效率，增加了系統(tǒng)發(fā)電效益。該系列風力發(fā)電機還帶有自動面向風速較大的一方的智能感應，提高發(fā)電機的發(fā)電效率。 太陽能電池的確定 （ 854） 將 C和 P 代入 式中。得 =。 根據太陽能電池的規(guī)格及安裝的方便美觀，取 =200W，實際配置為： 100W2 塊。 經濟效益的預算 （ 1） 發(fā)電量計算：假設以每年風速 3m/s 以上時間超過 3500h 地區(qū)來計算，這樣的資源 第 30 頁 西華大學畢業(yè)設計說明書 狀況在我國普遍達到太陽能資源屬與第三類可利用區(qū)，那么取 4500MJ/年，配置的太陽能電池組件的日均發(fā)電量： 為安全系數。由于道路照明燈具安裝地點的障礙物狀況的不確定性，燈具安裝地點的年平均風速為 4m/s，配置的風力發(fā)電機的平均功率為 ，日均發(fā)電量為： 風光路燈配置的日均總發(fā)電量為 h，考慮到蓄電池的轉換效率為 ，則實際有效日均發(fā)電量： 取 的安全系數，所得的日均發(fā)電量數據是安全可靠的。 （ 2）用電量計算：假設按配置 60W 的 LED 燈、每天兩 10h 計算，燈具每天耗電量為 h。配置的蓄電池容量為： 第 31 頁 西華大學畢業(yè)設計說明書 設計 20kw 風光互補發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化配置如表 855： 部件 型號及規(guī)格 數量 備注 風力發(fā)電機 EV02350W 1臺 微風發(fā)電 太陽能電池 APMB6P100W 2塊 單晶硅 蓄電池 2V/340Ah 12只 太陽能專用 燈桿 8m 1根 獨立式 光源（含燈具） 60W LED 1套 超高亮度 風光互補控制器 HY400/15024 1臺 智能升壓型 表 855 第 32 頁 西華大學畢業(yè)設計說明書 開學前開始選擇《風光互補電力系統(tǒng)的優(yōu)化設計》這個課題時，覺得對于我電力專業(yè)的人來說不是很難，而且是對于能源戰(zhàn)略新能源的方面最近人們討論的比較多也比較流行，但是 剛剛做這個設計的時候我特別的懵不知道從何下手。 通過在互聯(lián)網上，學校圖書館里，網上購買的書籍里面對于風光互補的系統(tǒng)的組成設計有一定的了解，收集到一些關于設計題目的相關科學論文范例，因此我也有了自己一定的設計思路和設計想法。通過自己搜索的相關資料給古世甫指導老師和同學的交流下，對風光互補電力系統(tǒng)的優(yōu)化部分沒有具體的設計要求與想法不知道怎么才能做到優(yōu)化效果，也不知道怎么運用所學專業(yè)知識或者要學習怎樣的相關知識才能做到優(yōu)化風光互補電力系統(tǒng)，對優(yōu)化的項目很迷茫。 接著，我便與甫老師和學長交流意見，通過他們的思維方式與聯(lián)想給了我一些很好的建設性意見與良好的效果，知 道自己可以利用對蓄電池容量、每日用電量、輸出功率等量來選擇蓄電池型號，太陽能電池板，風力發(fā)電機組的規(guī)格配置等。在本設計中我對風光互補電力系統(tǒng)的經濟效益和投資方面做了些考慮，在追求盡量減少投資的經濟狀況下，建設出風光電力系統(tǒng)的經濟性套裝。在對應各種自然環(huán)境下的設計也是有優(yōu)化效果的。比如在太陽能比較好的地區(qū)將風力發(fā)電作為備用電能，讓太陽能機組盡量多些，添加多些太陽能電池板塊；在風能比較好的地區(qū)將太陽能發(fā)電作為備用電能，盡可能多的建設風力發(fā)電機組。 然后，在本次設計中我也對相關計算量與計算公式進行了一定的了解?？?以根據當地的資源分布情況比如通過知道風速，以及要建設的風力電機的風葉直徑就可以知道發(fā)電功率，從而選擇對應的機型。根據不同循環(huán)的天氣狀況配置不同的電力系統(tǒng)方案安裝數量不同、型號適應的部件。 最后在設計和選型完了各個部件之后又出現的新的問題。本設計沒有進行對組件一并安裝然后對運行后產生的電能進行經濟效益分析。運行后會出現相應的故障對相應的故障進行處理及調試，經過耐心的尋找資料和學習和甫老師的講解最后解決了相應的問題。隨著時間的移動，畢業(yè)照拍攝結束后，我的畢業(yè)設計也漸漸完成并完善了?；叵氘敵鯇@個設計題目很清楚但 是不知道怎么下手的時候，覺得自己有學到了一些出專業(yè)知識相關的知識，這些都是課本上沒有的，通過自己的獨立思考和老師同學的幫助解決了相關問題受益匪淺。覺得解決問題的時候就豁然開朗了許多，覺得難題都不難了。所以遇到問題了我們都要迎難而上，努力尋找解決辦法，這樣才會真正學習到對自己影響深刻的。 第 33 頁 西華大學畢業(yè)設計說明書 這次的畢業(yè)設計題目和課題難題都是由古世甫老師的悉心指導和幫助接近 5個月的畢業(yè)設計，古老師在講解過程中無比的耐心，認真對待的對待我還有同學們提出的問題，除此之外還時常關心我們找工作之類的問題。讓我覺得古老師不僅知識淵博、工作認真和對學術的一絲不茍，而且感覺古老師對人特別的好和真誠。特別慶幸有這樣的指導老師。古老師對我們的畢業(yè)設計提供了良好的研究條件和備至的關心還有嚴格的要求，使我的畢業(yè)設計能夠順利的進行。為此， 向我的指導老師 —— 古世甫老師致以深深的敬意和誠摯的感謝！ 在完成畢業(yè)論文初稿的時候古老師更是認真細心 的每個每個的查閱與批改。感謝甫老師在忙的時候都會抽出空來給我的難題解答，對我繼續(xù)進行設計提供了很好的意見。滿意的完成這次畢業(yè)設計。 在此也要感謝支持、關心和幫助該課題研究和設計的院、系領導和老師。 最后再次非常感謝各位老師對本次設計的耐心審閱。 第 34 頁 西華大學畢業(yè)設計說明書 [1]羅運俊、何梓年、王長貴 . 太陽能利用技術 [M].北京工業(yè)出版社 2020年 1月 [2]周志敏、紀愛華 . 風光互補發(fā)電實用技術 [M].電子工業(yè)出版社 2020年 9月 [3]（丹麥） Remus Teodorescu 、周克亮、王政、徐青山 . 光伏與風力發(fā)電系統(tǒng)并網變換器 [M].機械工業(yè)出版社 2020年 3月 [4]朱永強、尹中東 . 太陽能利用技術及工程應用 [M]. 機械工業(yè)出版社 2020年 10月 [5]武鑫、 Tony Burton[美 ]. 風能技術 [M].科學出版社 2020年 [6] 鄭瑞澄 . 民用建筑太陽能系統(tǒng)工程技術手冊 [M].化學工業(yè)出版社 2020年 2月 [7]張理 、王春升 . 風能發(fā)電機風光互補發(fā)電系統(tǒng)在邊際油田開發(fā)中的應用 [J].2020年 1月 [8]塔娜 . 太陽能技術在建筑設計中的應用 [M].機械工業(yè)出版社 2020年 9月 [9]李慧 . 基于某通信站的離網型風力發(fā)電機組的控制技術 [M].機械工業(yè)出版社 2020年 1月 [10]唐成娜 . 對太陽能的探索和思考 [M]. 北京工業(yè)出版社 2020年 7月 [11]李德孚 . 我國離網型風力發(fā)電行業(yè)概況 [J].科學出版社 2020年 6月 [12]馬一鳴 .太陽能光伏發(fā)電的應用技術 [M]. 北京工業(yè)出版社 2020年 9月 [13]翁壽松 . 太陽能電池及其設備 [M]. 化學工業(yè)出版社 2020年 9月 [14]劉山鳳 、龍江、方韜 . 風光互補新能源成新趨勢 [J].2020年 1月