当前位置：文档库 › 风光储系统

风光储系统

青海师范大学393kWp风、光、储能智能微电网系统

设

计

方

案

设计者：丁启明

班级：15C

学号：20151711338

指导老师：严桂林

设计时间：2018年7月1日

一、项目介绍 (1)

二、项目背景 (2)

三、设计依据 (4)

（一）规范和标准 (4)

（二）政策 (5)

1.光伏发电的政策 (5)

2.风力发电的政策 (6)

四、微网系统介绍 (7)

五、微电网控制系统设计 (9)

（一）系统总体结构 (9)

（二）系统总体控制应用与控制策略 (9)

（三）并网情况下的控制策略 (10)

1.系统功率调节控制策略 (10)

2.功率波动平抑策略 (11)

（四）并/孤岛的转换及孤岛情况下的控制策略 (11)

1.孤岛运行模式的控制要求 (11)

2.孤岛运行模式下各环节的控制方法 (11)

3.并网到孤岛的转换策略 (11)

4.孤岛模式稳定运行的控制策略 (11)

5.孤岛到并网的转换控制策略 (12)

六、项目建设地点 (13)

七、光伏电站的设计 (15)

（一）设计说明 (15)

（二）设计原则 (15)

（三）太阳能资源分析 (16)

1.青海省太阳能资源分布 (16)

2.西宁市太阳能资源分析 (17)

（四）光伏设备选型 (20)

1.光伏组件选型 (20)

2.光伏支架的选型和设计 (22)

3.汇流箱及相关装置的选型 (25)

4.逆变器的选型 (29)

5.配电柜的选型 (31)

6.直流汇集电缆选型 (31)

（五）光伏设备布置 (32)

1.光伏方阵的布置 (32)

2.总平面布局 (34)

（六）光伏电站发电量计算 (34)

1.理论年发电量计算 (34)

2.25年内的理论发电量 (35)

3.PVsyst软件模拟结果 (36)

八、风电站设计 (40)

（一）设计说明 (40)

（二）风能资源分析 (40)

（三）项目的任务和规模 (44)

（四）风电机组的选型和布置 (44)

风电场微观选址基本原则： (45)

（五）主要电气设备选型 (46)

（六）土建工程 (47)

1.风电场的地理位置 (47)

2.站址土地情况 (48)

3.升压站总体规划 (48)

4.主要建设材料 (48)

5.风机基础 (48)

（七）施工组织设计 (50)

（八）年上网电量估算 (50)

（九）环境保护和水土保持设计 (52)

九、储能系统设计 (53)

（一）系统概况 (53)

（二）电池管理系统 (53)

（三）储能设备选型 (55)

1.锂电池 (55)

2.PCS变流器系统 (56)

3.DC-DC直流侧控制器 (59)

十、能量管理监控系统 (62)

（一）微电网能量管理 (62)

（二）微电网智能中央控制器 (62)

（三）其他设备 (64)

1.通讯屏与主控屏 (64)

2.智能微电网配电柜 (65)

3.网关接口柜 (66)

（四）系统硬件和软件构成 (67)

1.硬件 (67)

2.软件 (67)

（五）系统应用功能 (70)

1.设备监控 (70)

2.微电网运行控制 (70)

3.运行效益分析 (71)

4.目标控制管理 (71)

十一、财务分析 (73)

（一）概述 (73)

（二）投资估算与经济分析 (73)

1.编制依据及原则 (73)

2.运维费用 (74)

3.年收益和成本回收计算 (75)

十二、社会效益 (76)

规模：393kWp微电网系统；

建设地点：青海省西宁市城北区廿里铺镇海湖大道延伸段青海师范大学新校区；

时效：约为25年；

建设所在地光伏屋顶电站和风电场情况：

在新校区西二楼屋顶上建设47.9kWp光伏电站，屋顶的尺寸为56.6×18.6m2，在屋顶有两个通风箱（8×3×1.9m3、8×7×1.9m3）为遮挡物，该屋顶能够承受所建设光伏电站的重压力，因此适合建光伏电站，共安装168块285Wp 太阳能电池组件(形成4块组件串联，共有42列支路并联的阵列)，在学校新校区西南方向的一片空地建设345kWp风电站，空地的尺寸为207.12×189.88m2+207.12×70.83÷2m2,周围及风电场内无遮挡物，地势平坦无坡度，安装有69个5kW的大型风电机组，适合建风电场。

目的：在项目建设完成后主要能够为学生提供一个学习和实践的基地，促进学生能够更好的掌握相关知识和技能；其次还能够解决新校区西二楼的用电量，并且还能上网卖电，减轻学校的费用负担。

经济效益：项目总投资为5.3829万元，可在六年半时间内收回成本费用，则25年内的净赚利润为6.8万元，期间还除去25年内估算的维护费为2万元。

伴随全球能源危机形势的日益严峻，各种能源发电对节约传统能源、保护环境做出了积极示范作用，具有普遍推广的价值。目前，新能源产业在世界各地迅猛发展，低碳经济的理念已深入人心，各国均将发展新能源产业作为重中之重。十九大中，“建设美丽中国、推进绿色发展”的会议精神更成为重要共识。可再生能源的综合利用对我国社会经济的可持续发展和环境保护起着重要的作用。在当前可利用的几种可再生能源中，太阳能和风能是利用比较广泛的两种。太阳能和风能在资源条件和技术应用上都有很好的互补特性，综合考虑太阳能和风能在多方面的互补特性而建立起来的风光发电系统是一种经济合理的供电方式，该供电方式在解决边远地区的能源供应问题中发挥着积极的作用。关于风光发电的推广应用，系统的优化设计和运行控制是两个研究重点，前者根据系统应用地点的资源条件和负载特性对系统各个部件进行合理的选型以达到最小投资配置;后者通过对系统的动态运行分析，提出切实可行的运行控制策略，而后采取相应的技术手段实现系统可靠、高效的运行。

随着新能源DG规模的不断扩大，新能源发电技术水平的不断提升，我国太阳能发电、微电网技术、储能技术也不断成熟，越来越多的超大容量的光储、互补并网传输将成为电力供应的重要手段，另外，在我国中东部地区，大规模分布式发电也逐步成为当地电力供应的有力补充。

但大量分布式电站的接入，对传统配电网、输电网产生了较大的影响，如电网电压稳定性、频率、潮流特性、短路容量等，电网公司迫切需要一种技术来吸纳大量间歇性分布式电源，将传统的被动式的电网模式转变为主动式的电网模式，传统被动式已经不能适应现代能源结构调整的发展，主动式的配电网是智能电网其来日必然趋势与方向，微电网技术恰恰是主动式配电网发展的关键技术之一，因此未来以电网公司企业牵头，联合上下游产业开展结合储能技术与分布式、微电网供能相结合的研究，是电网企业主动适应国家能源发展战略，积极应对“低碳经济”发展模式的有效途径。通过建设综合性微电网检测与运行控制系统，并在此平台上开展应用技术研究，掌握分布式能源微电网的运行控制特征，对分布式能源微电网接入配电网后的运行管理有重要意义。基于本项目的建设经验和研究成果，发挥电网企业固有的技术优势，可为某些分

布式能源微电网(如偏远地区、岛屿、用电负荷重的地区)的建设提供系统集成服务，拓展对电网用户的服务内容。随着新能源DG规模的不断扩大，新能源发电技术水平的不断提升，我国太阳能发电、微电网技术、储能技术也不断成熟，越来越多的超大容量的光储、互补并网传输将成为电力供应的重要手段，另外，在我国中东部地区，大规模分布式发电也逐步成为当地电力供应的有力补充。

青海师范大学智能风光储互补微电网系统应用平台是一项具有创新意义的系统工程。该系统巧妙的将工程应用与教学研究平台相结合，既满足学校设施部分供电需求，又为学校师生提供了非常直观的新能源系统应用的示范基地，为学校师生研究微电网技术，提供了完善的仿真与研究的平台。

三、设计依据

（一）规范和标准

项目的制造、试验和验收可参考相关如下国家和地区标准：

1《中华人民共和国节约能源法》中华人民共和国2007年主席令第77号2《中华人民共和国建筑法》中华人民共和国2011年主席令第46号

3《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》国家发展和改革委员会〔2010〕6号

4《中华人民共和国可再生能源法（修正案）》中华人民共和国〔2009〕23号

5《中华人民共和国清洁生产促进法（修正案）》中华人民共和国〔2012〕54号

6《实施工程建设强制性标准监督规定》建设部令第81号

7《关于加强民用建筑工程项目建筑节能审查工作的通知》建科[2004]74号

8《青海省固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》发改法规〔2012〕219号

9GB/T2589-2008《综合能耗计算通则》

10GB24790-2009《电力变压器能效限定值及能效等级》

11JB/T3837-2010《变压器类产品型号编制方法》

12GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》

13GB50176-93《民用建筑热工设计规范》

14GB50019-2003《采暖通风与空气调节设计规范》

15GB/T18479-2001《地面用光伏（PV）发电系统导则》

16GB/T20046-2006《光伏（PV）系统电网接口特性》

17GB2297-89《太阳光伏能源系统术语》

18GB/T18210-2000《晶体硅光伏方阵I－V特性的现场测量》

19GB/T20514-2006《光伏系统功率调节器效率测量程序》

20GB/T20513-2006《光伏系统性能监测测量、数据交换和分析导则》

21GBT20047.12006《光伏（PV）组件安全鉴定+第一部分结构要求》22GB/T14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》

23GB4064-1984《电气设备安全设计导则》

24GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》

25DL5027-1993《电力设备典型消防规程》、

26GB/T2589-2008《综合能耗计算通则》

27GB24790-2009《电力变压器能效限定值及能效等级》

28JB/T3837-2010《变压器类产品型号编制方法》

29GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》

30GB50176-93《民用建筑热工设计规范》

31GB50068-2001建筑结构可靠度设计统一标准》

32GB50009-2001（2006年版）《建筑结构荷载规范》

33GB50191《建筑抗震设计规范》

34GB50017—2003《钢结构设计规范》

35GB50018-2002《冷弯薄壁型钢结构设计规范》

36EN50178《用于电力安装的电气设备》、《中华人民共和国消防法》、《电力监管条例》（国务院令〔2005〕第432号）、《中华人民共和国电力法》、《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》的通知、关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见（财建〔2009〕128号）。

（二）政策

1.光伏发电的政策

国家最新的《2018年光伏发电有关事项的通知》；青海省按照国家能源局《关于分布式光伏发电项目管理暂行办法的通知》（国能新能〔2013〕433号）、《关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知》（国能新能〔2014〕406号）要求，结合我省实际情况，给出了我省光伏政策，以下就是对分布式光伏的的优惠政策。

(1)开展多种形式分布式光伏发电应用。鼓励利用具备条件的建筑屋顶（含附属空闲场地）、火车站、高速公路服务区、飞机场航站楼、综合交通枢纽

建筑、体育场馆和停车场等公共设施建设分布式光伏电站。因地制宜利用闲置土地、荒山荒坡等建设分布式光伏电站。项目建设必须坚持节约集约用地原则，在符合当地土地利用总体规划的前提下，尽量占用存量建设用地和未利用地。

(2)提供简便高效的并网运行服务。当地电网企业应主动配合市州能源主管部门（投资主管部门）落实分布式光伏发电项目在已有电网框架内的接入方案。对项目法人及自然人已备案的分布式光伏发电项目，当地电网企业须及时开展相关配套并网工作。电站建成发电后，电网企业按价格部门批准的电价给予结算。

(3)加强分布式光伏发电工程质量管理。各市州能源主管部门（投资主管部门）协调质量监督管理部门、安全生产管理部门加强分布式光伏发电项目质量监督管理和安全监管。

根据以上青海省对于分布式光伏给出的优惠政策，是积极鼓励大家利用空闲的场地及屋面建立分布式电站。因此，本项目符合国家的光伏政策，更迎合了青海省的光伏政策，充分利用了青海省优越的太阳能资源。

2.风力发电的政策

风力发电的成本主要是固定资产投资成本，约占总投资的85％以上。按照我国增值税抵扣政策，固定资产投资的增值税不能抵扣。风力发电执行17％的增值税税率，因为没有购买燃料等方面的抵扣，因此风力发电实际税负明显高于火力发电。针对风力发电上述问题，国家经贸委在深入调查研究的基础上，经与财政部、国家税务总局协调，提出给予风力发电减免增值税优惠政策的建议，以鼓励风力发电产业的进一步发展。经国务院批准，财政部和国家税务总局联合下发文件明确：对风力发电实行按增值税应纳税额减半征收的优惠政策。

按照新的税收政策，我国风电电价平均将降低约5~6分钱，新建风电场电价水平有望降低到0.50元/千瓦以下，这将会对我国风力发电产业化发展产生积极的影响。

四、微网系统介绍

微电网（Micro-Grid,MG）是由分布式发电（Distributed Generation,DG）、负荷、储能装置及控制装置构成的一个单一可控的独立发电系统。微电网中DG 和储能装置并在一起，直接接在用户侧。对大电网来说，微电网可视为大电网中的一个可控单元；对用户侧来说，微电网可满足用户侧的特定需求，如降低线损、增加本地供电可靠性。微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。

微电网可以看作是小型的电力系统，它具备完整的发、输、配电功能，可以实现局部的功率平衡与能量优化，又可以认为是配电网中的一个“虚拟”的电源或负荷。微电网也可以由一个或者若千个小型的虚拟电厂（Virtual Power Plant,VPP）组成，它可以满足一片电力负荷聚集区的能量需要，这种聚集区可以是重要的办公区和厂区，也可以是传统电力系统供电成本较高的远郊的居民区等。相对传统的输配电网，微电网的结构比较灵活。

(1)分布式发电（DG）：DG可以是以新能源为主的多种能源形式，如光伏发电、风力发电、燃料电池；也可以是以热电联产（Combined Heat and Power，CHP）或冷热电联产（Combined Cooling、Heat andPower，CCHP）形式存在，就地向用户提供热能，提高DG利用效率和灵活性。

(2)负荷：负荷包括各种一般负荷和重要负荷。

(3)储能装置：储能装置可采用各种储能方式，包括物理储能、化学储能、电磁储能等，用于新能源发电的能量存储、负荷的削峰填谷，微电网的“黑启动”。

(4)控制装置：由控制装置构成控制系统，实现分布式发电控制，储能控制、并离网切换控制、微电网实时监控、微电网能量管理等。

图3微电网的组成和结构

五、微电网控制系统设计

（一）系统总体结构

本项目微电网系统建设393kW发电容量，其中分别两路交流接入光伏发电系统和两交流接入风力发电系统，24V/5kWh锂电池系统通过100kW DC-DC接入直流母线，通过直流母线调节进行光伏波动平滑，由于需要给教学楼走廊直流LED 供电，需要增加降压型负载用DC-DC，用于稳定直流负载供电。配电系统为交、直流配电系统，留有其它负荷接口和备用接口，系统带有电能参数监测，数据通过微电网中央控制系统进行策略控制，形成智能控制系统，如图1所示。

智能风光储互补发电系统监控与能量管理系统由微电网协调器和集中控制

器组成，包括光伏并网逆变器投切（或输出功率控制）、储能子系统的功率控制、负荷投切、储能变流器、光伏逆变器、风力发电机组、变压器、电网和西二楼的负荷等通过LDU连接，构成微电网的发电、储能和用电环节。协调控制器获取各个支路的功率等信息，并通过智能配电柜对各个环节进行投切，在并网及孤岛情况下实现发电、储能及负荷的控制，保持微电网系统的平衡。

就地监控系统通过网线或者光纤与上位机软件交换必要的运行信息和控制

指令，主要用于监视和示范，在必要情况下通过MDS执行一定的控制功能。

微电网系统运行过程中，要保证电磁辐射和噪声在国家标准的限定范围内，确保对周围的人员及用电设备的正常运行产生不利的影响。

为了有效实现微电网的负荷管理，对各类负荷进行分类，可以设置重要负荷,在市电断电后保证自身用电。为了微电网的智能化和高效运行，微电网集中控制器在必要地方配有量测、控制功能的开关。

（二）系统总体控制应用与控制策略

本项目风光储互补发电系统目标是在监控调度系统的控制下，协调各部分的工作，以满足在并网和离网情况下的运行要求，以及电池的定期维护。为达到此目标，在系统及组成部分的层面制定完善的能量调度、状态切换、运行监控和故障保护策略。

光伏系统尽可能按照最大功率点运行，以最大限度地发挥可再生能源的作用，同样风力发电系统将寻找最佳风速和风向下运行。能够最好的利用风电机组，

只有在特殊情况下才进行光伏变流器输出功率的干预。因此，电池储能系统在并网和离网情况下的应用要求及相应的控制方法，是本系统的能量调度控制策略的核心内容。

（三）并网情况下的控制策略

在并网情况下，负荷通过配电柜接入智能系统，负荷的能量优先由光伏和储能调节提供，不足部分由电网提供，储能系统主要起到能量均衡调节作用。

储能系统在并网情况下的作用

储能系统在系统中可以分别或同时发挥3种不同的作用：

1备用电源

在并网情况下储存光伏或电网的能量，满足电网故障情况下重要负荷的供电需求。

2抑间歇性能源的功率波动

光伏发电系统的输出功率存在随机性、大范围的波动，利用储能系统的功率快速调节能力，可以有效地降低这种功率波动对电网和负荷的影响，保证电网的安全运行和负荷的可靠供电。

3削峰填谷或移峰填谷

通过在电网的用电低谷时段存储能量，用电高峰时段释放能量，一方面可以利用电网的峰谷电价差，降低用电成本，另一方面可以减小微电网系统本身的负荷的波动范围，以降低总装机容量。

1.系统功率调节控制策略

在本系统中，并网情况下的控制策略是首先考虑电网故障时的备用能量需求，因此将电池容量的N%用于备用，当电池存储的能量低于此设定值时，对电池进行充电。

在满足备用容量需求的前提下，将电池容量的（1-N）%用于平抑光伏、风电的功率波动。

为了满足电池维护的需要，在并网运行的过程中定期对电池进行满充满放的控制。

在并网运行过程中，优先利用光伏系统的输出功率，即负荷、电池需要的能量优先由光伏提供，有必要时增加逆流的防护控制。

2.功率波动平抑策略

以光伏统前平均功率P作为平抑功率波动的控制目标，对储能并网变流器进行功率的双向实时调节，使光伏、储能的总输出功率在更大的时间尺度上保持稳定，从而实现功率波动的平抑控制。

功率波动平抑策略，是在监控调度系统的协调下进行的。

（四）并/孤岛的转换及孤岛情况下的控制策略

1.孤岛运行模式的控制要求

微电网系统在孤岛情况下的控制目标，是通过光伏及储能系统的协调控制，在保证供电质量的前提下实现供、用电的功率平衡。

2.孤岛运行模式下各环节的控制方法

在孤岛运行模式下，储能系统既是功率调节的主要执行环节，同时也是电网电压的控制环节，光伏系统是功率的输出环节，因此各部分需按照如下的要求进行控制。

1储能系统中储能变流器维持微电网交流母线电压的稳定；

2光伏逆变器以正常模式工作，输出与交流母线电压一致的电流；输出电流的大小主要由变流器根据发电功率确定，储能变流器进行功率调节，达到用电负荷平衡。

3.并网到孤岛的转换策略

1储能变流器通过孤岛检测算法，监测孤岛情况的发生；当检测到电网故障时，立即通知智能配电柜和监控调度系统；

2智能配电柜接到孤岛指令后，迅速断开与电网的连接，并按照孤岛供电预案，保留或切除其它负荷，保留敏感负荷；

3光伏不参与孤岛检测，在并网到孤岛的转换过程中也不必采取特别的措施；

4在智能配电柜断开与电网连接的过程中，有可能出现储能、光伏因过载而脱网的情况，导致“并网→孤岛”无缝切换失败。此时，需要按黑启动运行模式。

4.孤岛模式稳定运行的控制策略

系统在孤岛运行期间总的控制原则，是尽量充分利用光伏功率，以延长孤岛运行的时间。因此制定负荷控制策略、储能控制策略、光伏控制策略。

5.孤岛到并网的转换控制策略

1当电网供电恢复时，储能变流器通过检测电网的电压和频率予以确认，并向监控调度系统反馈相关信息；

2监控调度系统按并网模式及控制策略运行储能系统。

六、项目建设地点

本项目位于青海省西宁市城北区廿里铺镇海湖大道延伸段青海师范大学新校区，光伏电站的建设屋顶是新校区的西二楼；风电场的建设地点在是新校区的西南处，如下图3，新校区与青海大学北部毗邻，距离西宁市中心约13.1km，场址中心点坐标：北纬36°38′，东经101°48′。

青海地形复杂多样，形成了独具特色的高原大陆性气候，主要特征是：太阳辐射强，气温日差较大，年温差较小，冬季漫长，夏季凉爽，降水分布地区差异显著，季节变化大，东部地区雨水较多，西部、南部地区干燥多风。西宁地处青海东部，黄河支流湟水上游，四面环山，三川汇聚，扼青藏高原东方之门户。位于青藏高原的东北角，黄土高原和青藏高原的过渡地带，属于盆地地形。西宁属大陆性高原半干旱气候，年平均日照为1939.7小时，年平均气温7.6℃，最高气温34.6℃，最低气温零下18.9℃，属高原高山寒温性气候。夏季平均气温17-19℃，气候宜人，是消夏避暑胜地，有“中国夏都”之称。市区海拔2261米，年平均降水量380毫米，蒸发量1363.6毫米，湟水及其支流南川河、北川河由西、南、北汇合于市区，向东流经全市。

图4青海师范大学

图5光伏电站建设楼顶图6风电场建设区

综上所述，从能源资源利用，电力系统需求情况，项目开发条件等各个方面分析，均有利于项目的建设，因此，两种系统的装机规模相加初拟为393kWp是合适的

七、光伏电站的设计

（一）设计说明

在青海师范大学新校区西二楼楼顶（56.6×18.6m2）建设一个47.9kWp光伏电站，系统的直流电压为48V，共安装168块285Wp太阳能电池组件(形成4块组件串联，共有42列支路并联的阵列）。首先利用电站发出的电能供西二楼使用，在保证全年学校西二楼不会出现断电情况的前提下运行余电上网模式。太阳电池将发出的电转换成直流电，通过控制器将部分电能储存在储能装置中，用来维持学校西二楼的用电，再将其余部分通过逆变器变换成交流电，通过开压变压器与高压输电线路相连，再通过输电线路将电力输送到变电站进行并网。当电网发生故障或变电站由于检修临时停电时，电站也会自动停机不发电；当电网恢复后，电站会检则到电网的恢复，而自动恢复并网发电。

（二）设计原则

1.合理性

由于分布式光伏发电系统也是属于光伏电站的一种，所以其设计、施工均需满足光伏发电站设计规范要求，将根据其对项目站址选址、太阳能发电系统、电气部分、接入系统进行合理性设计。

2.安全性

设计的光伏系统需安全可靠，防止意外情况造成的人身意外伤害与公共财产的损失。光伏系统的安装施工纳入建筑设备安装施工组织设计，并制定相应的安装施工方案和特许安全措施；

3.美观性

对光伏方阵与地面上的土建房屋等进行统一设计，美观大方，实现整体协调。

4.高效性

优化设计方案，尽可能的提高光伏系统的整体发电效率，减少不必要是能耗损失。达到充分利用太阳能、提供最大发电量的目的。

5.经济性

为光伏项目，在满足光伏系统外观效果和各项性能指标的前提下，最大限度的优化设计方案，合理选用各种材料，把不必要的浪费消除在设计阶段，降低工程造价，节约投资成本。

（三）太阳能资源分析

1.青海省太阳能资源分布

青海省位于青藏高原东北部，地处东经89°35′～103°04′，北纬31°39′～39°19′之间。东西长约1200km，南北宽约800km，面积为72万km2。与甘肃、四川、西藏、新疆毗邻，是联结西藏、新疆与内地的纽带。全省地貌复杂多样，五分之四以上的地区为高原。东部多山，海拔较低，西部为高原和盆地。全省平均海拔高度3000m以上。

青海省地处中纬度地带，太阳辐射强度大，光照时间长，年总辐射量可达5800MJ/m2～7400MJ/m2，其中直接辐射量占总辐射量的60％以上，仅次于西藏，位居全国第二。从气象部门提供的青海省总辐射空间变化分布图（图2.1）中可看出，其空间分布特征是西北部多，东南部少，太阳能资源特别丰富的地区位于柴达木盆地、唐古拉山南部，年太阳总辐射量大于6800MJ/m2；太阳能资源丰富的地区位于海南（除同德）、海北、果洛州的玛多、玛沁、玉树及唐古拉山北部，年太阳总辐射量为6200MJ/m2～6800MJ/m2；太阳能资源较丰富地区主要分布于海北的门源、东部农业区、黄南州、果洛州南部、西宁市以及海东地区，年太阳总辐射量小于6200MJ/m2。从青海省丰富的太阳能资源、荒漠化土地资源、盐卤资源和地下水资源情况看，应该大力发展太阳能光伏发电、光热发电、光伏微网发电和基于风光储充电站的纯电动汽车应用示范建设，努力把青海省打造成全国重要的太阳能产业基地和太阳能发电基地。

风光互补——新能源利用的“风光”之路

风光互补——新能源利用的“风光”之路赛迪顾问股份有限公司能源咨询中心路远风力发电和太阳能发电虽然是清洁无污染的可再生能源，但也存在着能量在空间上分散，在时间上有峰谷波动等问题，如风力发电的间歇性，以及太阳能发电系统在夜间和光照条件不好时无法提供电力等等。而风光互补应用综合了风力发电和太阳能发电的优势，提高了资源的利用效率，也很好地解决了单独使用风力发电或太阳能发电受季节和天气等因素制约的问题，使得风力发电和太阳能发电形成了很强的互补性，提高了供电的可靠性。风光互补发电是对太阳能发电、风力发电的综合应用，目前国内大型风力发电（单机装机容量一般在MW级以上）与并网太阳能光伏发电、太阳能光热发电的风光互补应用尚处于起步阶段，主流的风光互补应用是指中小型风力发电机发电（单机装机容量在100kW及以下）与太阳能光伏发电的离网综合应用，即本文所研究的风光互补应用。 1、政策、市场、技术等多重因素推动风光互补应用发展在政策方面，将由注重发展风能和太阳能大型并网发电向并重发展分布式发电转变。过去几年国家针对风力发电和光伏发电领域的政策主要集中在大型并网领域，风光互补主要应用领域为中小型分布式发电，在过去很长时期内缺乏政策层面上的有力支持。“十二五”期间，国家将不再一味发展大型风电基地，也将鼓励太阳能发电和风电的分布式利用，如工业和信息化部《太阳能光伏产业“十二五”发展规划》将建立分布式光伏电站、离网应用系统、光伏建筑一体化（BIPV）系统、小型光伏系统及以光伏为主的多能互补系统列为“十二五”期间光伏产业发展的主要任务之一。政策导向使得中小型分布式发电成为风力发电和光伏发电领域的重要应用形式之一，风光互补行业将获得国家政策的大力扶持。市场发展方面，随着风光互补应用系统集成技术的成熟、可靠性的增强以及社会认知度的提高，风光互补的应用领域不断拓展，市场进一步细分。目前风光互补已被广泛应用在道路照明、景观照明、交通监控、通讯基站、大型广告牌、学校科普、家庭供电、农业杀虫、发电站以及海水淡化等领域，市场规模逐步扩大。

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。这种多种电源联合运行的方式，就称为互补发电。

风光互补发电系统技术方案

风光互补发电系统技术方案五寨县恒鑫科技发展有限公司 04月20日

项目背景：本项目产品小型风力发电机组是离网用户最佳的独立电源系统。风光互补独立供电系统是当前最广泛应用独立电源系统。风光互补独立供电系统的广泛应用在于它的合理性。太阳能是地球上一切能源的来源，太阳照射着地球的每一片土地。风能是太阳能在地球表面的另一种表现形式，由于地球表面的不同形态（如沙土地面、植被地面和水面）对太阳光照的吸热系数不同，在地球表面形成温差，地表空气的温度不同形成空气对流而产生风能。因此，太阳能与风能在时间上和地域上都有很强的互补性。白天太阳光最强时，风很小，晚上太阳落山后，光照很弱，但由于地表温差变化大而风能加强。在夏季，太阳光强度大而风小，冬季，太阳光强度弱而风大。太阳能和风能在时间上的互补性使风光互补发电系统在资源上具有最佳的匹配性，风光互补发电系统是资源条件最好的独立电源系统。单独的风机或太阳能发电系统由于受资源条件的限制，对蓄电池组充电时间较短，蓄电池组长时间处于亏电状态而导致蓄电池组的损坏。而风光互补发电系统充电时间较均衡，能够保证蓄电池组处于浮充状态，提高蓄电池组的充电质量并延长了蓄电池组的寿命。风力发电机和太阳能电池的充电特性不一样，风机的充电特性较硬，而光伏电池的充电特性较软，风光互补电对激活离子运动，防止蓄电池极板硫化有好处，可延长蓄电池组的寿命。风机和太阳能电池的储能和逆变系统能够共用，且风机的单位造价只有太阳能电池的三分之一左右，因此风光互补发电系统的整体造价能够降低。同时，由于风机和太阳能电池的发电时间上互补，能够减少储能的蓄电池组

离网型风光储互补发电系统优化设计方法研究

第27卷第6期2010年12月现代电力 M odern Electric Pow er V o l 27 N o 6 Dec 2010文章编号:1007 2322(2010)06 0051 07 文献标识码:A 离网型风光储互补发电系统优化设计方法研究李品,刘永前,郭伟钊 (华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京102206) Study on Optimal Design Method for Stand alone Wind/Solar/Battery Hybrid Power System Li Pin,Liu Yongqian,Guo Weizhao (Schoo l o f Ener gy ,Po wer and M echanical Eng ineering ,N or th China Electr ic Po wer U niversity,Beijing 102206,China) 摘要:以解决风光储互补发电系统的合理配置问题,实现系统能独立为风光资源丰富的边远地区和海岛提供清洁、可靠及廉价的电力能源为目的,提出了一种基于全年负载缺电率(LPSP)和全寿命周期成本(LCC)为优化目标的风光储互补发电系统优化设计方法。为精确计算系统的运行状态,建立了基于小时时间尺度的风力机组发电量计算模型、光伏电板发电量计算模型和蓄电池组的表征组件特性的数学模型;为发挥风光互补系统发电量互补的优势,建立了风光储互补发电系统中光伏方阵倾角优化模型;以LPSP 和LCC 作为系统的优化指标,建立了LPSP 和LCC 计算模型;运用迭代算法计算各种可能出现配置下的LPSP 和LCC;通过LP SP 可靠性筛选和LCC 经济性优化,最终得到LCC 最小并能满足LPSP 要求的系统配置。该优化方法按照小时的尺度进行优化计算,优化结果精度高;LCC 经济性评价指标全面和客观;倾角优化发挥出系统发电量互补的优势。基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)(2007A A 05Z428) 关键词:风光储互补发电;优化设计;迭代算法;全年负载缺电率;全寿命周期成本 Abstract:In order to solve the assignment problem of the wind/PV/battery hybrid pow er system,and to achieve the aim of independently providing clean,reliable and economic pow er f or the area w hich is abundant in wind and solar re sources,the paper presents an optimal design method of hy brid system based on the w hole year s Loss of Pow er Supply Probability (LPSP)and the w hole Lif e Cycle Cost (LCC ).For the purpose of precise calculation of the system opera t ion condition,a m athematic model of calculating method has been built for electric energy production of w ind tur bine,PV arrays and storage battery s behavior regime on the time interval of hour.By taking advantage of hybrid sys t em,the optimal model to calculate the angle of PV arrays is also built.In addition,the model to calculate LPSP and LCC,w hich are taken as optimal index,is set up,and LPSP and LCC in all kinds of possible conf igurations are calculated based on iterative algorithm.The system configuration,which has minimum LCC and its reliability m eet the require m ent of LPSP,is obtained through reliability filtering of LPSP and economic optimization of LCC.This optimized design is calculated base on one-hour timescale,and result show s its high precision.LCC is taken as the economic index is feasible,and optimum angle of the PV arrays can play the key role of the system hybrid predomination. Key w ords:wind/solar/battery hybrid power systems;opti mal design;iterative algorithm;LPSP;LCC 0 引言环境污染、化石燃料枯竭,人们已将目光投向了可再生能源;随着技术的进步、成本的降低,风能和太阳能已进入了可再生能源快速发展的历史时期;据有关部门统计[1],2009年中国的太阳能电池产量达到4382M W,估计超过全球的40%;组件成本下降到S |3 5/Wp,预计2020年光伏组件的价格将下降到S |1/Wp 以下;根据WWEA (世界风能协会)统计,2009年世界风电装机容量的装机量为157900MW,比2008年增加了30%。风力发电和光伏发电由于受天气因素的影响,单独使用光伏发电或风力发电都存在供电不稳定的缺陷,造成供电可靠性较差;为了提高系统的可靠性,通常需要配置大量的蓄电池来调整电量的动态平衡,而目前电能储存费用的昂贵,造成系统成本的昂贵,上述原因限制了单独供电形式的推广使用。而太阳能和风能在昼夜、季节上互补性的特点,采

风光互补发电系统技术方案

风光互补发电系统技术方案五寨县恒鑫科技发展有限公司 2017年04月20日

项目背景：本项目产品小型风力发电机组是离网用户最佳的独立电源系统。风光互补独立供电系统是目前最广泛应用独立电源系统。风光互补独立供电系统的广泛应用在于它的合理性。太阳能是地球上一切能源的来源，太阳照射着地球的每一片土地。风能是太阳能在地球表面的另一种表现形式，由于地球表面的不同形态（如沙土地面、植被地面和水面）对太阳光照的吸热系数不同，在地球表面形成温差，地表空气的温度不同形成空气对流而产生风能。因此，太阳能与风能在时间上和地域上都有很强的互补性。白天太阳光最强时，风很小，晚上太阳落山后，光照很弱，但由于地表温差变化大而风能加强。在夏季，太阳光强度大而风小，冬季，太阳光强度弱而风大。太阳能和风能在时间上的互补性使风光互补发电系统在资源上具有最佳的匹配性，风光互补发电系统是资源条件最好的独立电源系统。单独的风机或太阳能发电系统由于受资源条件的限制，对蓄电池组充电时间较短，蓄电池组长时间处于亏电状态而导致蓄电池组的损坏。而风光互补发电系统充电时间较均衡，可以保证蓄电池组处于浮充状态，提高蓄电池组的充电质量并延长了蓄电池组的寿命。风力发电机和太阳能电池的充电特性不一样，风机的充电特性较硬，而光伏电池的充电特性较软，风光互补电对激活离子运动，防止蓄电池极板硫化有好处，可延长蓄电池组的寿命。风机和太阳能电池的储能和逆变系统可以共用，且风机的单位造价只有太阳能电池的三分之一左右，所以风光互补发电系统的整体造价可以降低。同时，由于风机和太阳能电池的发电时间上互补，可以减少储能的蓄电池组容量，使发电系统造价降低。经济上更趋于合理，随着我国4G通信网的开通，可实现大范围的无线传输图像资料，风光互补监控系统将在森林防火、防盗猎监控、城市乡村的防犯罪监控、古墓群的防盗墓监控、边防地区的防偷渡监控、生态保护区的防盗猎监控、旅游地区的安全监控和矿产资源的防乱开采监控等领域得到广泛的应用，这种监控系统体系不仅能大大降低管理成本，而且能实现有效及时和安全的防护体系。对降低森林火灾，减少资源破坏，提高破案率都有非常极的意义。技术的进步可以促进社会管理手段的进步，同时，新技术的广泛应用才能进一步促进新技术产业的发展。

风光互补发电系统现状及发展状况(可编辑修改word版)

风光互补发电系统现状及发展状况高洁琼 (ft西大学 ft西·太原030013) 摘要:本文介绍了风光互补发电系统的结构、工作原理和优缺点,以及风光互补发电系统的发展过程及现状,同时说明其应用前景。太阳能和风能之间互补性很强，由这两者结合而来的风光互补发电系统在资源上具有最佳的匹配性。关键词: 风能太阳能风光互补系统 1.风光互补发电系统的结构、工作原理、基本要求以及优缺点 1.1风光互补发电系统的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。1.2风光互补发电系统的工作原理及运行模式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；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；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；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；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。风光互补发电系统根据风力和太阳辐射变化情况，可以在以下三种模式下运行：风力发电机组单独向负载供电；光伏发电系统单独向负载供电；风力发电机组和光伏发电系统联合向负载供电。 1.3风光互补发电系统的优缺点

别墅区风光储微电网发电系统方案

别墅区风光储微电网发电系统方案中节能绿洲（北京）太阳能科技有限公司 2014年3月

目录前言 (3) 1.项目概况 (4) 1.1项目地点 (4) 1.2项目地理位置 (4) 1.3太阳辐射条件 (4) 2系统设计 (7) 2.1项目建设规模及主要内容 (7) 2.2系统主要配置表 (7) 2.3主要产品介绍 (8) 3.效益分析 (17) 3.1项目发电量计算 (17) 3.2经济效益分析 (17) 附件：项目图 (18)

前言光伏建筑一体化，是应用太阳能发电的一种新概念，简单地讲就是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力。由于光伏方阵与建筑的结合不占用额外的地面空间，是光伏发电系统在城市中广泛应用的最佳安装方式，因而倍受关注。随着其技术不断完善，采用太阳能建筑一体化设计的太阳能建筑将来必定成为我国今后几年里建筑业发展的主流方向，太阳能建筑一体化的大规模出现已经成为一种时代的必然。

1.项目概况 1.1项目地点北京市昌平区拉菲特城堡某别墅 1.2项目地理位置本项目位于北京市。北京是中华人民共和国的首都，简称京，位于华北地区，面积 1.68 万平方公里，东南部为平原，西北部为燕山、太行山山地。北京位于北纬 39°56′，东经 116°20′；西北毗临山西，内蒙古高原，南与华北大平原相接，东近渤海。市中心海拔43.71 米。属于北温带亚湿润气候。 1.3太阳辐射条件北京的气候为典型的暖温带半湿润大陆性季风气候，夏季高温多雨，冬季寒冷干燥，春、秋短促。2010年为例，全年平均气温14.0℃（北京市气象局）。1月-7至-4℃，7月25至26℃。极端最低-27.4℃，极端最高42℃以上。全年无霜期180至200天，西部山区较短。2010年平均降雨量369毫米，为华北地区降雨最多的地区之一。降水季节分配很不均匀，全年降水的80%集中在夏季6、7、8三个月，7、8月有大雨。北京市主要气象要素特征值项目单位北京市主要气象要素特征值指标发生时间气温多年平均℃12.15 1951—2009年多年极端高℃41.9 1999年多年极端低℃-27.4 1966年

风光互补发电系统设计

5.3.1风光互补发电系统设计风能和太阳能都具有能量密度低、稳定性差的弱点，并受到地理分布、季节变化、昼夜交替等影响．然而太阳能与风能在时间上和地域上一般都有一定的互补性，白天太阳光最强时，风较小，晚上太阳落山后，光照很弱，但由于地表温差变化大而风能加强．在夏季，太阳光强度大而风小；冬季，太阳光强度小而风大。太阳能发电稳定可靠，但目前成本较高，而风力发电成本较低，随机性大，供电可靠性差。若将两者结合起来，可实现昼夜发电．在合适的气象资源条件下，风光互补发电系统能提高系统供电的连续性、稳定性和可靠性，在很多地区得到了广泛的应用．如图5.1为某地10 月份某日典型的太阳能和风资源分布，因此采用风光互补发电系统，可以弥补风能和太阳能间歇性的缺陷。图5.1 某地10 月份典型日太阳能和风能资源分布图风光互补发电的优势：（1）利用风能和太阳能的互补性，弥补了独立风电和独立光伏发电系统的不足，可以获得比较稳定的和可靠性高的电源。（2）充分利用土地资源。（3）保证同样供电的情况下，可大大减少储能蓄电池的容量。（4）对系统进行合理的设计和匹配，可以基本上基本上由风光互补发电系统供电，获得较好的经济效益。 5）大大提高经济效益。

风光互补发电系统主要组成部分（1）发电部分：由一台或者几台风力发电机和太阳能电池阵列构成风—电、光—电发电部分，发电部分输出的电能通过充电控制器与直流中心完成蓄电池组自动充电工作。（2）蓄电部分：蓄电部分主要作用是将风电或光电储存起来，稳定的向电器供电。蓄电池组在风光互补发电系统中起到能量调节和平衡负载两大作用。（3）控制及直流中心部分：控制及直流中心部分由风能和太阳能充电控制器、直流中心、控制柜、避雷器等组成，完成系统各部分的连接、组合及对蓄电池组充放电的自动控制。控制及直流中心具体构成参数由最大用电负荷与日平均用电量决定。（4）供电部分：供电部分不可缺少的部分是逆变器，逆变器把蓄电池储存的直流电转换为交流电，保证交流负载的正常使用。同时，还有稳压功能，以改善风光互补系统的供电质量。图5.2 风光互补发电系统设计一个完善的风光互补发电系统需要考虑多种因素．如各个地区的气候条件，当地的太阳辐照量情况，太阳能方阵及风力发电机功率的选用，作为储能装置蓄电池的特性等．因此，必须选择建立一些先进的数学模型进行多种计算，确定合理的太阳能电池方阵和风力发电机容量，使系统设计最优化．数学模型计算 1.蓄电池容量计算蓄电池的容量C 通常按照保证连续供电的天数来计算：

风光储联合发电系统调频控制策略研究

第41卷第1期2013年1 月Vol．41No．1 Jan．2013 风光储联合发电系统调频控制策略研究李鹏，黄越辉，许晓艳，刘德伟，马烁（中国电力科学研究院，北京100192）摘要：针对风光储联合发电系统的运行特点，基于分段调频控制的理念，提出了一种风光储联合发电系统参与电力系统二次调频的控制策略。该控制策略根据区域控制偏差ACE就调频控制的紧急程度进行划分，在不同控制区域使用不同的有功控制方式，实现对联合发电系统出力的精细化控制，最大程度利用风电及光伏发电，保障储能电池SOC运行在合理范围。仿真分析验证了所提调频控制策略的可行性、有效性及经济性。关键词：风光储联合发电系统；调频控制策略；充放电控制；有功功率作者简介：李鹏（1985-），男，硕士，工程师，研究方向为新能源发电调度运行与控制技术。中图分类号：TM761文献标志码：A文章编号：1001-9529（2013）01-0144-04 基金项目：国家科技支撑计划项目（2011BAA07B03）；国家电网公司科技项目 Research of Frequency Control Strategy for Wind-PV-Storage Power Generation System LI Peng，HUANG Yue-Hui，XU Xiao-Yan，LIU De-Wei，MA Shuo （China Electric Power Research Institute，Beijing100192，China） Abstract：This paper proposes a control strategy of the wind-PV-storage power generation system taking part in second control of power system based on partition frequency control considering operating characteristics of the wind-PV-stor-age power generation system．This control strategy distinguishes different emergency degree of frequency control ac-cording to area control error（ACE），utilizes different active power control mode in different control area，exerts de-tailed control on the joint generating system，reduces the limitation on wind power and solar power and guarantees the SOC operating within reasonable limits．Simulation analysis verifies the feasibility，effectiveness and economy of the proposed strategy． Key words：wind-PV-storage power generation system；frequency control；strategy；charge and discharge control；ac-tive power Foundation items：The National Key Technology R＆D Program of the Ministry of Science and Technology （2011BAA07B03）目前，对于风电、光伏发电以及储能技术已有较多研究［1-7］，但就以上3个单元的联合运行控制技术的研究才刚刚起步。储能技术能够改善风电及光伏发电等间歇式能源的出力特性，使得联合发电系统的出力具有较强的可控性，发挥近似于常规发电机组的调节作用。而关于风光储联合发电系统参与电力系统调频的控制技术鲜有研究。为此，本文在分析风光储联合发电系统运行特点的基础上，基于分段调频控制理论，提出联合发电系统调频控制策略。并以张北风光储示范电站参与华北电网调频控制为例进行仿真分析，验证了所提方法的可行性、有效性及经济性。1电力系统调频控制电力系统频率是电能质量的三大标准之一，它反映了发电有功功率与负荷之间的平衡关系。我国电力系统频率的标准为50Hz，当系统频率产生偏差时，会对电网中的电气设备产生严重影响，导致其不能正常工作或损坏。因此，电力系统发电设备输出的有功功率要时刻保持与负荷的动态平衡，尽可能地将系统频率稳定在50Hz。电力系统的调频分为一次、二次及三次调频，其中一次调频是指利用系统固有的负荷频率特性，以及发电机组的调速器的作用，来阻止系统频率偏离标准；由于一次调频是有差调节，一次调频不能保证系统频率稳定在扰动前的运行点；二次

风光互补电源系统的设计原理及应用

风光互补电源系统的设计原理及应用现在全国都在发展新能源，储能、负载相同，发电方式不同和资源上的互补性，使风电和光电系统集成为风光互补系统电源成为必然。另外一个特点是地域性，不同地域具有不同的太阳能和风能资源。太阳能也是这样，有明显的地域性，这是它一个特点。另外一个特点是不确定性。资源不确定性，即每天的发电量受天气影响很大，会导致系统发电与用电不平衡，使蓄电池组长期处于浅充，这也是引起该系统失效的主要原因。蓄电池在该系统中承担的电的储存和供给的作用，它必须能够适应8 这种浅充，基于这样的分析我们提出设计原理，开展以蓄电池管理为核心的研究，把发电组建、控制组建、出能组建和负载设计为一个整体，实现能量的最大化利用，这就是我们提出的边远系统的设计原理。根据地域条件的不同，这个系统又可演变为光点系统、风电系统和风光互补三种形式。尽管国内有很多部门在做，但是基础方面的工作还做的不够。系统由什么组成呢？风电和广电的发电部件、蓄电池储能部件、供电部件和控制部件，这四大部件组成。我们要做到稳定可靠，各部件及规范。首先讲系统的规范和标准，这也是我参与起草《移动通信设备风光互补电源系统》，就构成了系统种类、构成及划分，部件要求和鉴别，系统选择与设计、安装、调试，维护管理等等，都有明确的规定。蓄电池作为我们通信行业对蓄电池很熟悉、不陌生，用于太阳能系统蓄电池不是普遍的电池，我们有专门对太阳能系统的要求和测试方法。风能发电机有一个通用的标准，我们推荐使用另外一种风机，也符合国家的标准。它的特点是和先速和过栽均采用电磁制动，同是具备叶片变形失速功能，这个大量使用在我们的基站上，重量轻、故障小，输出的电也比较稳定。因为风率的利用

风光互补发电

风光互补发电系统概述能源是国民经济发展和人民生活必须的重要物质基础，在过去的200多年里，建立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大的推动了人类社会的发展。但是人类在使用化石燃料的同时，带来了严重的环境污染和生态系统破坏。近年来，世界各国逐渐认识到能源对人类的重要性，更认识到常规能源利用过程中对环境和生态系统的破坏，各国纷纷开始根据国情，治理和缓解已经恶化的环境，并把可再生、无污染的新能源的开发利用作为可持续发展的重要内容。风光互补发电系统是利用风能和太阳能资源的互补性，具有较高性价比的一种新型能源发电系统，具有很好的应用前景。风光互补发电系统的发展过程及现状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

风光互补发电系统

风光互补发电系统能源是国民经济发展和人民生活必须的重要物质基础。在过去的200多年里，建立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大的推动了人类社会的发展。但是人类在使用化石燃料的同时，也带来了严重的环境污染和生态系统破坏。近年来，世界各国逐渐认识到能源对人类的重要性，更认识到常规能源利用过程中对环境和生态系统的破坏。各国纷纷开始根据国情，治理和缓解已经恶化的环境，并把可再生、无污染的新能源的开发利用作为可持续发展的重要内容。风光互补发电系统是利用风能和太阳能资源的互补性，具有较高性价比的一种新型能源发电系统，具有很好的应用前景。中文名称风光互补发电系统外文名称 Scenery complementary power generation system 拼音 fengguanhubufadianxitong 目录 1 简介 2 发展过程 3 结构 4 应用前景 5 解决方案

5.1 应用场景 5.2 对策 5.3 方案特点 6 总结 7 发电分析 8 互补控制简介风光互补，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。发展过程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

风光储系统-技术报告

风光储系统技术报告江苏***集团 **年**月

目录 1 概述 (3) 2. 系统设计 (4) 2.1研究内容及创新点 (4) 2.2设计原则 (5) 2.3系统原理 (7) 2.3.1 系统模型 (7) 2.3.2 原理分析 (11) 2.4系统组成 (12) 2.5系统功能 (12) 3. 系统实现 (12) 3.1运行方式 (12) 3.2控制策略 (16) 3.3系统保护及参数说明 (18) 4. 应用简介 (21) 5展望 (22)

1 概述随着分布式发电技术的不断创新,常规能源的逐渐衰竭和环境污染的日益加重，世界各国日益关注分布式发电技术(Distributed Generation—DG)。分布式发电一般是指发电功率在数千瓦至50兆瓦的小型化、模块化、分散式、布置在用户附近,为用户供电的连接到配电系统的小型发电系统。现有研究和实践已表明，将分布式发电供能系统以微网的形式接入传统电网并网运行，与大电网互为支撑，是发挥分布式发电供能系统效能的最有效方式。微网是指由分布式电源、储能装置、能量变换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与大电网并网运行，也可以孤立运行。微网是分布式发电的重要形式之一，微网既可以通过配电网与大型电力网并联运行，形成一个大型电网与小型电网的联合运行系统，也可以独立地为当地提供电力需求。该模式大大提高了负荷侧的供电灵活性，可靠性。同时，微网通过单点接入电网，可以减少大量小功率分布式电源接入电网后对传统电网的影响。另外，微网将分散的不同类型的小型发电源（分布式电源）组合起来供电，能够使小型电源获得更高的利用效率。另外，能源安全成为我国持续发展中面临的严峻问题。我国在能源利用方面，还属于高能耗、低效率管理模式，建筑的能耗占我国总能耗的25%。将来，随着建筑面积的不断增加，建筑能耗有可能上升到35%。坚持节约能源和保护环境是我国的基本国策，关系人民群众切身利益和中华民族生存发展。在未来一段时间，能源和发展是摆在我们面前急需解决的严峻问题，需要大家做好节能减排工作。最近，中央政府宣布到2020年将我国单位GDP二氧化碳排放量在2005年基础上降低40%，这是一项艰巨而又十分有意义的工作，也是造福子孙后代的工作，需要我们切实做好每一项工程。开展微网并网与孤网运行相关课题研究和展示功能，建设基于微网的分布式电源和微网示范项目符合国网公司智能电网发展规划战略方向，也积极响应了国家的节能减排的号召。本项目中所建成的智能微网工程以及所取得的研究成果将为未来智能电网的研究和发展奠定坚实的基础。

风光储系统抽油机项目设计方案

风光储一体化系统带动抽油机项目设计方案

一、项目方案设计目的和意义在风力资源较丰富，而距离输电网络较远的用电地区使用风光储一体化供电系统，可以有效解决生产生活用电问题，而且更重要的是通过这样一个示范性的项目的实施，可以为积极探索新的新能源使用模式积累经验，为清洁能源的使用开辟新路径。大庆以石油著称，据统计，大庆油田约有8万多口油井，其中功率最低的为5.5kw，功率最高的为75 kw。大庆地区的风能和太阳能资源很丰富，年平均风速为4.1米/秒。如果利用风光储系统进行发电，然后供给抽油机工作使用，可大大的利用了自然能源，减少了电能的使用。在节约费用的同时，还达到了节能的目的。二、项目的可行性和必要性（1）区域能源结构分析本项目利用可再生能源——风能和太阳能进行发电，没有废水、废气和废渣，不仅可以减少人类对环境的破坏。同时也优化资源的配置，符合我国现行的能源产业政策。（2）区域环境的分析当利用风力发电机，太阳能光伏电池板结合储能电池给边远地区油田供电时，可以构成一个非常美观、独特的人文景观，这种景观具有群体性、可观赏性，虽与自然景观有明显差异，不但反映了人与自然结合的完美性，具有明显的社会效益和经济效益。（3）经济、节能、减排分析并网型方案每台每年节省10万度电，折合燃料发电厂相比，每台每年可以节约标煤39.5吨（火电煤耗按395g/kw.h），同时每台每年可减少燃煤所造成的多种有害物质的排放，其中粉尘约为0.06t/a、CO 2为9.9 t/a、NO x 为0.4t/a。此外。还可以节约用水约62.7t/a。间歇供电型每台每年可节省3700度电，折合燃料发电厂相比，每台每年可以节约标煤1.46吨（火电煤耗按395g/kw.h），同时每台每年可减少燃煤所造成的多种有害物质的排放，其中粉尘约为0.01t/a、CO 2为0.36 t/a、NO x 为0.01 t/a。此外，还可以节约用水约2.31 t/a。

风光互补发电系统简述

风光互补发电系统摘要：风光互补发电系统是利用风能和太阳能资源的互补性，具有较高性价比的一种新型能源发电系统。本文通过对风光互补发电系统的动力来源-风能和太阳能资源的初步调研，分析了风光互补发电系统的优势，并总结了国内外风光互补发电系统的研究现状，对其基本的工作原理进行了阐述。最后对举例说明了风光互补发电系统的应用前景。关键词：风光互补，现状，工作原理，应用前景 1.引言能源是人类社会发展和进步的物质基础，人类社会的发展和进步离不开优质能源的开发利用和先进的能源技术的不断革新。煤和石油等矿物能源的开发和利用推动了近代工业革命的发展，极大地改变了人类的生活方式。由于煤、石油、天热气等常规能源的储量是有限的，据估计，地球上煤炭最多可用300年，石油最多可维持40多年，天然气还可以维持50多年，不断爆发的能源危机严重阻碍了人类社会的发展进步。为了缓解不断加重的能源危机，世界各国相继加大了对可再生能源的研究。可再生能源是指除常规能源外的包括风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能等能源资源。为了降低能耗和解决日益突出的环境问题，全球都投入到了可再生发展能源的热潮之中，全球可再生能源发展取得了明显成效。主要表现在：成本持续下降，市场份额不断扩大，其定位也开始由补充能源向替代常规能源的方向转化。近10年来，全球风力发电市场保持了28％的年均增长速度，太阳能光伏发电的年均增长速度超过30％[1]。进入新世纪以来，中国的可再生能源利用步入了快速发展的轨道，特别是自2006年可再生能源法实施以来，中国可再生能源已经进入快速发展时期。2009年中国可再生能源在一次性能源消费结构中所占的比例已从2008年的8％提升至9％。根据中国国家能源局制定的《新能源产业振兴发展规划》，预计到2011年，新能源在能源结构中的占到的比重达到2％(含水电为l％)，新能源发电容量占总电力装机容量的比重将会达到5％(含水电为25％)。其中风电装机容量将会达到3500万千瓦(陆地风电3000万千瓦，海上风电500万千瓦)，太阳能发电装机容量达到200万千瓦[2]。除此之外，根据(2008年中国风电发展报告》的预测，估计到2020年末，全国风电开发建设总规模有望达到1亿kW。到2020年全国

风光互补发电系统技术方案

风光互补发电系统技术方案五寨县恒鑫科技发展有限公司 2017年04月20日

太阳能风光互补发电系统

太阳能风光互补发电系统 1.问题的提出如何解决能源危机问题，已经成为全球关注的热点。节能和环保已成为当今世界的两大主题。在当前可利用的几种可再生能源中，太阳能和风能是应用比较广泛的两种。风光互补发电控制系统是为了弥补传统电力的不足而设计的独立发电设备。它是由太阳能电池组件与风力发电机配合而成的一个系统，通过微型计算机的远程控制，并实现了免维护的功能。 2.风光互补发电系统的现状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。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。 3.一个设计好的太阳能风光互补发电的设计框图结构该系统是集风能、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。