【思考】风光互补新能源发电系统的设计与实现

随着社会发展对能量需求的思考设计实现不断增加，以及传统能源消耗带来的风光环境污染问题，可再生能源越来越受到人们的互补关注，风能和太阳能作为两种应用广泛的电系可再生能源，在资源条件和技术应用上都具互补性，思考设计实现成为了最具开发前景的风光两种可再生能源。与单一的互补风能发电系统或光伏发电系统相比，在满足相同负载要求的电系前提下，经过合理设计的思考设计实现风光互补发电系统具有供电质量稳定、发电效率高、风光综合发电成本低等优点。互补由于风速和太阳辐照强度处于时刻变化中，电系新能源发电设备在固定参数下难以实现高效发电，思考设计实现甚至有时发电效率极其低下，风光因此，互补有必要有针对性地设计一种新能源发电控制器，在发电过程中实时根据风速、风向、日照强度等变化动态调整系统参数，实现新能源发电设备和蓄电池充放电的有效管理，以提高新能源发电工程的供电质量和经济效益。本文介绍一种风光互补新能源发电系统的设计与实现方法，该控制器采集风电机组、光伏电池的充电电流和蓄电池电压以及负荷情况，经过计算和处理后产生控制信号，控制主功率回路电路上的功率开关器件，实时对风能和太阳能的充电情况进行调节，从而达到有效利用两种能源的目的。

风光互补新能源发电系统总体方案设计

风光互补发电系统是由风电机组、光伏电池阵列、风光互补控制器、蓄电池组、逆变器和用电负荷等组成，其结构图如图1所示。

系统控制原理如下：太阳能经过光伏阵列的转换得到直流电，直流电经功率开关器件对蓄电池充电，同时风电机组所发的电通过三相桥式整流后变为直流电通过功率开关器件对蓄电池进行充电。风电机组和太阳能电池阵列的电量可由单片机发出的PWM波触发相应的功率开关器件的导通与关断来控制。蓄电池的充电电压及电流由相关传感器检测并经过A/D转换后送给单片机，由单片机依据控制流程和相关参数对蓄电池的充放电进行控制。当蓄电池电压充满或风电机组电压过高时通过开关管进行卸荷，以免造成蓄电池过充和危害其他设备安全。

硬件控制电路设计

该控制系统采用芯片PIC16F877A作为控制核心，配以电源模块、驱动模块、卸荷模块等组成。该系统具有结构紧凑、配置灵活、可扩展性好、可移植性强、抗干扰性强等特点，系统硬件电路图如图2所示。

(责任编辑：综合)