风光互补配制方案具体过程分析案例3400字

11.1选址分析 1 3 41.1.1光伏组件选型及容量计算 4 5 5 5 6 7 7 71.1选址分析中国西部地区人口居住分散，因此用电量也处于较低水平，而西部地区有很好的风能与太阳能资源，因此我们可以将目光放到中国西北地区，如图1.1为中国太阳能风能大致分部情况。图1.1为中国太阳能风能分部农业耕作区域的海拔在1100～2800m,年平均气温7.5℃;有效积温在2400年日照辐射量为6400MJ/m²;通过retscreen软件查询分析可知如图1.2,玉门每月一月二月三月五月六月七月八月九月十月十一月十二月米0%000000000NASANASANASANASANASA通过分析全年风资源与太阳能资源随季节性分布情况，如图1.3,发现玉门地区1、2、11、12月份光伏强度较弱，风资源情况较好，而在5、6、7、8图1.3风资源与太阳能资源分析对于5kw风光互补发电系统来说，由于甘肃玉门地区的光伏资源非常丰富，因此光伏与风力发电分配比为8:2。也就是是光伏系统发电最少为4kw,风力发电量最少为1kw,然后对该系统进行分析。1.2负荷分析为了使该系统有具体的数据参考，在这里统计了甘肃玉门地区一般家庭使用的用电器配置及功耗，并对其进行了分析计算，如表1.1,以及在各月使用情况，见表1.2。表1.1家庭用电器功耗表(w)家用电器数量标称功率(w)节能灯5电视机1电冰箱电饭锅电风扇2微波炉工电热壶1电脑表1.2家用电器月日均使用时间(h)及日均总功耗(kwh)机电饭锅电热壶□量一月76810115二月7810115三月610115610115五月661215六月51415七月561615八月561515九月5610115十月5610115十一月66810115十二月76810115平均分析普通家庭日均功耗约为4.8kwh,所以符合本电系统设计方案。1.3光伏系统设计1.1.1光伏组件选型及容量计算光伏材料电池根据其应用技术材料类别不同可以进行划分主要为新型单晶硅、多晶硅、薄膜材料电池及新型聚光材料电池等，现在分别是国内市场占有率最大的为前3种。型率使用寿命生产成本优点单晶硅电池%25年左右高发展成熟，效率高多晶硅电池%25年左右非晶硅电池10年左右较低通过表1.3对比分析，本设计采用多晶硅电池作为设计材料，其优点是使用寿命长，转换效率较高，且制造成本相对合理。对于甘肃玉门地区在11月至次年2月太阳的辐射强度最小，所以设计的光伏发电系统发电量必须要满足11月份和2月份系统的电能需求，则其余月的电因此，光伏发电子系统光伏组件采用2串5并联接组成。在太阳能光伏发电系统中，控制器可以通过控制太阳能光伏机组向蓄电池进行充电，同时也可以通过控制蓄电池向逆变器的负载进行供电。它主要有以下功以选用额定工作电压为24V的控制器。1.4风力发电系统设计因为本文应用的对象为甘肃玉门地区的农村用户，因此我们要考虑到要满足用户的经济需求，不仅要保证物美价廉还要安全可靠。选型依据，简单来说要满足两个条件：一是选取的风力发电机要适于当地的风能资源，二是要满足用户需维护成本较高(齿轮故障较多)低系统价格中高系统效率高电控系统体积中电机滑环电机重量电机种类全功率的1/3中半年换碳刷，两年换滑环轻全功率变流高无碳刷，滑环重永磁，要考虑永磁退磁问题通过表1.5对比可知，永磁直驱发电效率更高，旋转部件少，故障率低，可靠性更高，运行及维护成本低，因此本设计可以采用永磁直驱风力发电机组。容量计算：按照用户一年总耗电量来选择风力机组的安装容量。根据系统所在地区风能资源情况，若初步选择额定功率为3kW,额定风速为8m/s的风力机，对于设计定型的风力机，其输出功率与风速的三次方成正比关系，则可以下式计算风机的平均输出功率。当风速为5.6m/s时，风力机发出的平均功率为：当风速为9m/s时，风力机发出的平均功率为风力机机组输出电能为风力机每年能发出的电能为E=44.8kWh×360=16128kWh>10800kwh(年总耗电量)1.4.2风力机控制器风力发电控制器是对风力发电机所发的电能进行调节和控制。在实际运行中，控制器应具有以下主要功能：(1))为了保证发动机安全地运行，在各种电气性能和机械特点的允许条件下(2)为了减少风速的随机改变对于输出电能的影响，使得输出的电压更加稳定，减少了纹波；(3)合理地分配调度供电系统的负载电能，保证给予有负载电源供应的连续系统工作时的电能；(4)有效地进行保护过充蓄电池，防止其电量过充及过度释放，提供一个足够的连续充电电池容量以便能够进行迅速的连续充电。在控制器的选取中应注意它的额定工作电压应等于风力机直流工作电压，所以选用额定工作电压为24V的控制器。1.5储能系统设计在上式中，负载的日耗电量可根据3-2部分数据进行计算，要求蓄电池能够支持三天的照明，因此天数选择为3天，系统的直流电压为24V,逆变器效率为0.8,铅酸蓄电池的放电深度为0.7。经计算得蓄电池容量为求，综合考虑单体蓄电池的重量、维修便利性等因素，最终选取规格12V150Ah蓄电池组标称电压24V,已知选择单体标准为12V150Ah的铅酸蓄电池，蓄计算得出：蓄电池串联数为24÷12=2块因此蓄电池采用2串8并的形式。整流回路将光伏发电组件升压产生的直流光伏电压通过桥式升压整流回路逆变(1)输入电压>蓄电