风光互补发电

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1、通信工程专业综合课程设计报告题目：风光互补发电系统设计1.专业综合设计任务1.1设计题目风光互补发电系统设计1.2设计背景随着低碳环保的持续要求，新能源技术得到快速发展。风光互补型发电是较为理想的新能源发电形式。通过课题的分析与设计，培养学生的学习研究能力，提高学生的综合应用分析能力电力在现实生活中占主导地位，但是受客观环境的限制，有些地区根本无法实现电业的发展和建设。太阳能光伏发电,无运动部件,稳定可靠,但目前成本较高,而风力发电成本低但随机性大,供电可靠性差,将两者结合起来,可实现昼夜发电。在太阳光资源和风资源丰富的地区,风光互补发电系统与单一风电系统和光电系统相比具有供电

2、的连续性好、稳定性和可靠性高等特点,风光互补发电系统是相对较好的独立电源系统,已经在我国的西部很多地区得到了广泛的应用,解决了农牧民的用电问题。此系统就是利用风和光两种自然能源相互补充发电，由太阳能电池板与风力发电机发电，经蓄电池充电，给负载供电的一种新型能源。它既不消耗任何矿物燃料，又完成了对自然能源的合理利用。此系统可以应用于微波通讯、基站、电台、野外活动、高速公路、无电扇区、村庄、海岛的电力提供。而且为了适应偏远地区不便利的地理环境。风光互补发电控制系统几乎完成了智能化，免维护。尤其适合在内蒙古风力大的偏远山区。风光互补发电系统还可以根据用户的用电负荷情况和资源条件进行系

3、统容量的合理配置，既可保证系统供电的可靠性，又可降低发电系统的造价。无论是怎样的环境和用电要求，风光互补发电系统都可做出最优化的系统设计方案来满足用户的要求。因此，风光互补发电系统可以说是最合理的独立电源系统。这种合理性既表现在资源配置上，又体现在技术方案和性能价格上，正是这种合理性保证了风光互补发电系统的可靠性，从而为它的应用奠定了坚实的基础。1.3设计要求（1）设计出风光互补发电系统的原理架构，分析各组成模板的工作原理及特点（2）五人合作完成设计报告，要有明确的分工，报告最后要有每个人总结，包括所作部分的工作和感受。并由组长签字证明该同学在本设计小组中所占地位，供评分老师参

4、考。（3）设计报告格式专业综合课程设计报告模板以便统一装订成册。1.4设计提示（1）熟悉太阳能及风能发电技术的发展现状和目前存在的问题（2）查找资料了解风光互补发电系统的各组成部分，包括各部分的结构，功能，原理，实现方式1.5设计时间安排本次课程设计完成时间为一周，2011-12-26至2011-12-3012月26日小组成员通过网络或者图书馆书籍等途径了解风光互补发电的相关知识及组成架构；27日组长对小组成员进行分组及任务分配；29日前各小组成员上交所负责部分的内容；29日小组成员集合讨论将各部分组合成完整设计并完成设计报告30日以设计小组为单位由组长交主管老师处2方案设计及

5、论证本次课程设计分工明确，由墨玉峰负责太阳能发电部分，刘楠楠负责风力发电部分，王治国负责储电部分，钟勇负责控制部分，高全负责逆变器部分，师双双负责资料搜索和文档整理部分2.1系统框图系统结构图如图1所示。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。太阳能电池风力发电机微机控制系统逆变器蓄电池图1系统框图从图1中我们可以看出，它的主要组成设备有：风力发电机：风机采用具有特别适合大多内陆地区低风速、时发电特性好、发电量大的特点。具有机械、电子刹车装置，可以确保在高风速时，风机转速稳定控制在安全可靠的范围内，使最高输出电压成为安全

6、可控的电压[2]。采用12V/150W风力发电机，当风力≥3m/s工作，10m/s风速时达到额定150W功率。太阳能光电池板：采用100W/14V，0.6㎡的硅光电池，它能将太阳能转化为电能，属于一种半导体元件，它的特点：它是转换效率高达15%的单晶硅太阳能电池板。具有抗风、防潮、工作稳定、无需维护等特点。铅酸蓄电池：蓄电池的选择要求：重量轻、体积小、能量转换率高、自放电慢、充放电循次数多（即使用寿命长）等。其次，还有些特殊要求如低温时能大电流放电、维护简单或无需维护、自放电（析氢）特别慢等。微机控制系统：微机控制系统是整个设计的核心内容。它是整个系统安全运行的基本保证。另外本

7、系统受应用环境的要求，本身就要求实现免维护。所以无论从硬件系统还是软件系统都要对系统有保护作用。例如在本系统硬件设计中有蓄电池电压控制，因为直流充电的蓄电池，要求电压控制在10～12～16V之间，才能安全使用，不至于被烧坏。所以电压控制用来保证其既不过充又不过放；继电器工作要求是：在接受到指令后，要按指令要求来动作。而且一旦出错就要有报警显示。为了实现继电器正常工作，系统设有继电器动作检测，并对故障状态设有报警显示；为了保证整个系统工作的正常，执行动作正确，系统对ADC0809的转换也设有转