离网型风力互补发电系统
离网型风力互补发电系统[20191223133458]
摘 要
太阳能和风能系统被认为是有前途的发电来源，由于其可用性和拓扑在本地发电的优点。然而，太阳能和风能的选项一般有一个缺点，是其不可预测性和对天气变化的依赖性，这两种能量系统都必须让他们是完全可靠的。
通过这些资源变量的性质所造成的问题可以通过整合这两个资源在一个适当的组合，形成一个混合系统被部分地克服。然而，随着单一的能源系统比较复杂程度的增加，混合动力系统的优化设计变得更复杂。因此，对混合系统做一个很好的理解来达到更好的利用是有必要的。
本文中将对离网型风光互补发电系统做出详细的介绍，对其基础的部分让大家有所了解，然后最后在文章的最后进行了相关实验来观察影响风光互补发电系统的相关因素，让我们对离网型风光互补发电系统有一个更深的理解。
查看完整论文请+Q: 3519,1607,2
关键字:风光互补原理影响因素
目 录
第1章 绪 论 1
1.1课题研究背景 1
1.2风光互补发电系统的研究现状 2
1.3本课题的主要内容 3
第2章 风光互补发电系统的原理与特性 4
2.1风光互补发电系统的工作原理 4
2.2太阳能光伏电池理论 6
2.3风力发电机 8
2.4电池 9
2.5逆变器 10
2.6太阳能发电MPPT技术原理 10
第3章 风光互补发电系统的设计研究 12
3.1混合动力系统的组件模型 12
3.2风力发电机组介绍 12
3.3光伏发电系统 13
3.4电池组 13
3.5 DC/DC变换器 14
第4章 风光互补发电系统的相关实验与分析 16
4.1光电池的V-I特性曲线 16
4.2光电池的光照特性 17
4.3光电池的温度特性实验 19
4.4风速对风力发电机的影响实验 22
4.5风速对风力发电机的影响实验 24
结束语 26
参考文献 27
致 谢 28
第1章 绪 论
1.1课题研究背景
目前在全球经济中，有一个不断增加的能源安全的需要。所有人以能源独立的追求来维持他们的进步的道路。随着发展中国家如中国，巴西和印度以惊人的速度增长，总是会有一个不断增长的需求——石油，并因此将要应变石油的供应。随着自然资源的石油和天然气的快速消耗，而不使用它们在气候周期有明显的影响，它迫使我们探索其他的能源，也改变了对消费者的心态消耗的能量。改变燃料的预算，使用公共交通系统工作，拼车，节约能源和能源的意识有几个趋势指标改变的生活方式。随着更多的能源危机的影响成为可见的，就像在通货膨胀和气候变化的兴起，许多国家的政府已经越来越认识到替代能源的好处，鼓励可再生能源技术。
可再生能源可以满足很多倍目前世界能源需求，使他们的潜力是巨大的。他们可以提高能源供应市场的多样性，确保长期可持续的能源供应，并减少当地和全球的大气排放。他们也提供商业上有吸引力的选择，以满足特定的需求的能源服务，创造新的就业机会，并提供设备的本地制造的可能性。虽然有许多可再生能源技术商业化，通常大多数仍处于早期发展阶段，技术上不成熟。他们需要持续的研究，开发和示范工作。此外，一些可再生能源技术，可以与常规燃料成本竞争，除了在一些利基市场。但成本的大幅降低，可大多数可再生能源达到，缩小差距，使他们更具竞争力，将需要进一步的技术发展和市场配置和提高生产能力的大规模生产。
可再生能源的成本已经下降，在中期常规能源相比明显成为经济竞争力。此外，新的可再生能源提供巨大的发展中国家的利益，特别是在那些目前没有人提供能源服务。目前，可再生能源已完全被歧视的经济原因。然而，在可再生能源的许多情况下，最近几年的趋势有利于常规能源。
可再生能源的优点是：他们是可持续的，无处不在，清洁环保。可再生能源的缺点是它的变异性，低密度，一般高的初始成本。不同形式的可再生能源，其他的缺点或认知的问题是污染，气味从生物量，植物和鸟类的风，从地热卤水。相反，化石燃料是从过去的地质时代储存太阳能。虽然石油，天然气和煤量，是大的，他们是有限的，对他们是不可持续的几百年的长期。世界能源需求的依赖，主要是，对化石燃料和石油，煤炭和天然气的份额，在38%，30%，和20%，分别。剩下的12%是由非常规能源的替代品，水电装（7%）和核能源（5%）。预计世界石油和天然气储量将持续几十年，但煤炭储量将持续几个世纪的能源需求。这意味着，化石燃料的数量是有限的，尽管目前新的储量在未来可能会发现，他们仍然有限，在世界能源需求的增长率将需要其他可再生的替代品，在不断增加的速度开发。希望使用可再生能源，不仅是由于在世界许多地方，他们的可用性，而且，更多的重点，由于化石燃料的破坏环境和大气清洁问题。新的替代能源系统搜索已大大增加，在过去的几十年里，有以下原因：
1.额外的能源需求在未来五年将继续增加，在这样一种方式，化石燃料的使用是不够的，因此，在能源供应赤字将由额外的能源生产和发现。
2.化石燃料是不可能在每一个国家可用，因为他们是不均匀分布在世界各地，但可再生能源，特别是太阳能辐射，分布更加均匀，因此，每个国家将尽最大努力发展自己的国家能源收获研究。
3．化石燃料的燃烧导致一些不好的影响，如CO2排放环境问题，包括空气污染、酸雨、温室效应、气候变化、石油泄漏等。据了解，目前，甚至与精致的措施和技术，这些不良影响不能完全避免但可以最小化。这种最小化的方法之一是用至少一个显着的一部分，使用化石燃料的可再生能源。
1.2风光互补发电系统的研究现状
近年来，太阳能（光伏发电）和风能（风力发电机发电）应用快速成长，满足环保要求和电力需求。同时，独立的混合型太阳能风力发电系统成为电力供应的小电负荷在那里没有电网电源可用偏远地区一个有利的选择。由于混合型太阳能风力发电系统可以提供电源（特别是当它结合了第三能量来源，如柴油发电机）的更高的可靠性，越来越多的关注已经支付给他们的应用和研究。
混合型太阳能 - 风力发电系统的特征充分理解导致了精确的系统评价和系统优化。许多相关的混合型太阳能风力应用的研究已经进行了相对于它的应用潜力，性能优化，与其他种类的发电系统的集成等。
所造成的太阳能和风能资源的可变性质的问题可以通过在适当的组合结合这两个资源，使用的一个源的优点，部分得克服了其它的弱点。该混合动力系统结合了太阳能和风能发电机组，备用电池可以减轻他们的个人的波动，降低能源存储需求显著。取决于能量源的负载和可用性的要求，两个以上的源可以被组合，诸如太阳风柴油系统，该系统采用两个初级能源（太阳能和风能）加上一个辅助能源（柴油发电机）发电。这些类型的混合动力系统（包括混合型太阳能 - 风能系统和混合动力太阳能风能柴油系统）可以减轻个人的波动，提高整体的能量输出和降低能源存储需求显著。
然而，某些问题源于系统与单个能量源系统（PV单独系统或风力涡轮机单独系统）相比增加了复杂性。这种复杂性，通过使用两个或三个不同的能量资源一起带来的，使得混合系统的分析更加困难。
为了有效地和经济地利用可再生能源，一个最佳匹配设计的大小的方法是必要的。最优设计方法可以帮助保证最低的投资以充分利用PV模块，风力涡轮机和蓄电池组，从而使混合动力系统（包括混合型太阳能风力系统和混合动力太阳风 - 柴油系统）可以在最佳条件下的投资和系统电源的可靠性要求方面的工作。
1.3本课题的主要内容
在本篇文章中，我将对风光互补发电系统的结构做出介绍，将此系统中的重要部分进行分析。而且将要做与此系统有关的实验，以此来更好的理解影响风光互补发电系统的某些因素，更加客观地得出风光互补发电系统的影响因素。
第2章 风光互补发电系统的原理与特性
2.1风光互补发电系统的工作原理
2.1.1太阳能的特点
人们观察到随着科学技术的进步，越来越多的人依赖于其多种多样的形状，特别是能源，传统能源的烃类石油和煤炭等造成的。这导致在大气中的CO和CO2等温室气体排放和污染物的增加。因此，导致全球变暖现象增加，在导致冰融化和海平面上升导致许多沿海城市消失，地球温度上升。因此，有一个可再生能源如太阳能和风能由于其无污染越来越大的引起大家的兴趣。这些事实使这些能源资源吸引了在各个领域的应用。但依靠可再生能源是一个独立的太阳能或风能发电系统不能给我们一个可靠的和连续的电力资源的来源之一。这是由于夜晚，太阳能不足影响因素多云天，或如果当地风速小于在风机风速切。这意味着，为了实现能源的高可用性，它可以使用一个混合系统中两个或更多的可再生能源利用与使用电池电源系统，太阳能和风能的缺失或电力不足时所产生的混合动力系统相比，负荷需求。
太阳能可以转换为各种类型的能量；主要发电（光伏电池和热发动机），热（热水，建筑热，做饭，照明），光（天窗）和化学（生物燃料和化石燃料）。有直接和间接以及主动和被动太阳能转化为每个能量以上的类型。然而，光伏组件产生的直流电流，这已被转换为交流电流被用在大多数的现代电器。因此，我们可以看到，我们有足够多的太阳能发电提供给整个人类。通过可再生能源无污染直接进行能源生产，产生的废弃物通过生物燃料和光伏电池管理的现有污染控制使用。即使设置设备由太阳能供电的资金成本高，运行成本低。成本也恢复了在四至八年的初始设置。
摘 要
太阳能和风能系统被认为是有前途的发电来源，由于其可用性和拓扑在本地发电的优点。然而，太阳能和风能的选项一般有一个缺点，是其不可预测性和对天气变化的依赖性，这两种能量系统都必须让他们是完全可靠的。
通过这些资源变量的性质所造成的问题可以通过整合这两个资源在一个适当的组合，形成一个混合系统被部分地克服。然而，随着单一的能源系统比较复杂程度的增加，混合动力系统的优化设计变得更复杂。因此，对混合系统做一个很好的理解来达到更好的利用是有必要的。
本文中将对离网型风光互补发电系统做出详细的介绍，对其基础的部分让大家有所了解，然后最后在文章的最后进行了相关实验来观察影响风光互补发电系统的相关因素，让我们对离网型风光互补发电系统有一个更深的理解。
查看完整论文请+Q: 3519,1607,2
关键字:风光互补原理影响因素
目 录
第1章 绪 论 1
1.1课题研究背景 1
1.2风光互补发电系统的研究现状 2
1.3本课题的主要内容 3
第2章 风光互补发电系统的原理与特性 4
2.1风光互补发电系统的工作原理 4
2.2太阳能光伏电池理论 6
2.3风力发电机 8
2.4电池 9
2.5逆变器 10
2.6太阳能发电MPPT技术原理 10
第3章 风光互补发电系统的设计研究 12
3.1混合动力系统的组件模型 12
3.2风力发电机组介绍 12
3.3光伏发电系统 13
3.4电池组 13
3.5 DC/DC变换器 14
第4章 风光互补发电系统的相关实验与分析 16
4.1光电池的V-I特性曲线 16
4.2光电池的光照特性 17
4.3光电池的温度特性实验 19
4.4风速对风力发电机的影响实验 22
4.5风速对风力发电机的影响实验 24
结束语 26
参考文献 27
致 谢 28
第1章 绪 论
1.1课题研究背景
目前在全球经济中，有一个不断增加的能源安全的需要。所有人以能源独立的追求来维持他们的进步的道路。随着发展中国家如中国，巴西和印度以惊人的速度增长，总是会有一个不断增长的需求——石油，并因此将要应变石油的供应。随着自然资源的石油和天然气的快速消耗，而不使用它们在气候周期有明显的影响，它迫使我们探索其他的能源，也改变了对消费者的心态消耗的能量。改变燃料的预算，使用公共交通系统工作，拼车，节约能源和能源的意识有几个趋势指标改变的生活方式。随着更多的能源危机的影响成为可见的，就像在通货膨胀和气候变化的兴起，许多国家的政府已经越来越认识到替代能源的好处，鼓励可再生能源技术。
可再生能源可以满足很多倍目前世界能源需求，使他们的潜力是巨大的。他们可以提高能源供应市场的多样性，确保长期可持续的能源供应，并减少当地和全球的大气排放。他们也提供商业上有吸引力的选择，以满足特定的需求的能源服务，创造新的就业机会，并提供设备的本地制造的可能性。虽然有许多可再生能源技术商业化，通常大多数仍处于早期发展阶段，技术上不成熟。他们需要持续的研究，开发和示范工作。此外，一些可再生能源技术，可以与常规燃料成本竞争，除了在一些利基市场。但成本的大幅降低，可大多数可再生能源达到，缩小差距，使他们更具竞争力，将需要进一步的技术发展和市场配置和提高生产能力的大规模生产。
可再生能源的成本已经下降，在中期常规能源相比明显成为经济竞争力。此外，新的可再生能源提供巨大的发展中国家的利益，特别是在那些目前没有人提供能源服务。目前，可再生能源已完全被歧视的经济原因。然而，在可再生能源的许多情况下，最近几年的趋势有利于常规能源。
可再生能源的优点是：他们是可持续的，无处不在，清洁环保。可再生能源的缺点是它的变异性，低密度，一般高的初始成本。不同形式的可再生能源，其他的缺点或认知的问题是污染，气味从生物量，植物和鸟类的风，从地热卤水。相反，化石燃料是从过去的地质时代储存太阳能。虽然石油，天然气和煤量，是大的，他们是有限的，对他们是不可持续的几百年的长期。世界能源需求的依赖，主要是，对化石燃料和石油，煤炭和天然气的份额，在38%，30%，和20%，分别。剩下的12%是由非常规能源的替代品，水电装（7%）和核能源（5%）。预计世界石油和天然气储量将持续几十年，但煤炭储量将持续几个世纪的能源需求。这意味着，化石燃料的数量是有限的，尽管目前新的储量在未来可能会发现，他们仍然有限，在世界能源需求的增长率将需要其他可再生的替代品，在不断增加的速度开发。希望使用可再生能源，不仅是由于在世界许多地方，他们的可用性，而且，更多的重点，由于化石燃料的破坏环境和大气清洁问题。新的替代能源系统搜索已大大增加，在过去的几十年里，有以下原因：
1.额外的能源需求在未来五年将继续增加，在这样一种方式，化石燃料的使用是不够的，因此，在能源供应赤字将由额外的能源生产和发现。
2.化石燃料是不可能在每一个国家可用，因为他们是不均匀分布在世界各地，但可再生能源，特别是太阳能辐射，分布更加均匀，因此，每个国家将尽最大努力发展自己的国家能源收获研究。
3．化石燃料的燃烧导致一些不好的影响，如CO2排放环境问题，包括空气污染、酸雨、温室效应、气候变化、石油泄漏等。据了解，目前，甚至与精致的措施和技术，这些不良影响不能完全避免但可以最小化。这种最小化的方法之一是用至少一个显着的一部分，使用化石燃料的可再生能源。
1.2风光互补发电系统的研究现状
近年来，太阳能（光伏发电）和风能（风力发电机发电）应用快速成长，满足环保要求和电力需求。同时，独立的混合型太阳能风力发电系统成为电力供应的小电负荷在那里没有电网电源可用偏远地区一个有利的选择。由于混合型太阳能风力发电系统可以提供电源（特别是当它结合了第三能量来源，如柴油发电机）的更高的可靠性，越来越多的关注已经支付给他们的应用和研究。
混合型太阳能 - 风力发电系统的特征充分理解导致了精确的系统评价和系统优化。许多相关的混合型太阳能风力应用的研究已经进行了相对于它的应用潜力，性能优化，与其他种类的发电系统的集成等。
所造成的太阳能和风能资源的可变性质的问题可以通过在适当的组合结合这两个资源，使用的一个源的优点，部分得克服了其它的弱点。该混合动力系统结合了太阳能和风能发电机组，备用电池可以减轻他们的个人的波动，降低能源存储需求显著。取决于能量源的负载和可用性的要求，两个以上的源可以被组合，诸如太阳风柴油系统，该系统采用两个初级能源（太阳能和风能）加上一个辅助能源（柴油发电机）发电。这些类型的混合动力系统（包括混合型太阳能 - 风能系统和混合动力太阳能风能柴油系统）可以减轻个人的波动，提高整体的能量输出和降低能源存储需求显著。
然而，某些问题源于系统与单个能量源系统（PV单独系统或风力涡轮机单独系统）相比增加了复杂性。这种复杂性，通过使用两个或三个不同的能量资源一起带来的，使得混合系统的分析更加困难。
为了有效地和经济地利用可再生能源，一个最佳匹配设计的大小的方法是必要的。最优设计方法可以帮助保证最低的投资以充分利用PV模块，风力涡轮机和蓄电池组，从而使混合动力系统（包括混合型太阳能风力系统和混合动力太阳风 - 柴油系统）可以在最佳条件下的投资和系统电源的可靠性要求方面的工作。
1.3本课题的主要内容
在本篇文章中，我将对风光互补发电系统的结构做出介绍，将此系统中的重要部分进行分析。而且将要做与此系统有关的实验，以此来更好的理解影响风光互补发电系统的某些因素，更加客观地得出风光互补发电系统的影响因素。
第2章 风光互补发电系统的原理与特性
2.1风光互补发电系统的工作原理
2.1.1太阳能的特点
人们观察到随着科学技术的进步，越来越多的人依赖于其多种多样的形状，特别是能源，传统能源的烃类石油和煤炭等造成的。这导致在大气中的CO和CO2等温室气体排放和污染物的增加。因此，导致全球变暖现象增加，在导致冰融化和海平面上升导致许多沿海城市消失，地球温度上升。因此，有一个可再生能源如太阳能和风能由于其无污染越来越大的引起大家的兴趣。这些事实使这些能源资源吸引了在各个领域的应用。但依靠可再生能源是一个独立的太阳能或风能发电系统不能给我们一个可靠的和连续的电力资源的来源之一。这是由于夜晚，太阳能不足影响因素多云天，或如果当地风速小于在风机风速切。这意味着，为了实现能源的高可用性，它可以使用一个混合系统中两个或更多的可再生能源利用与使用电池电源系统，太阳能和风能的缺失或电力不足时所产生的混合动力系统相比，负荷需求。
太阳能可以转换为各种类型的能量；主要发电（光伏电池和热发动机），热（热水，建筑热，做饭，照明），光（天窗）和化学（生物燃料和化石燃料）。有直接和间接以及主动和被动太阳能转化为每个能量以上的类型。然而，光伏组件产生的直流电流，这已被转换为交流电流被用在大多数的现代电器。因此，我们可以看到，我们有足够多的太阳能发电提供给整个人类。通过可再生能源无污染直接进行能源生产，产生的废弃物通过生物燃料和光伏电池管理的现有污染控制使用。即使设置设备由太阳能供电的资金成本高，运行成本低。成本也恢复了在四至八年的初始设置。
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