文档介绍：风光互补家用电源的研制
摘要
进入世纪,能源问题已经成为关系到人类生存和发展的首要问题。从能
源安全和保障生态环境出发,迫切需要采取措施加大可再生能源的开发利用并
不断提高技术水平。太阳能和风能的利用近年来日趋受到各国的普遍重视,己
经成为新能源领域中开发利用水平最高,技术最成熟,应用最广泛,最具商业
化发展条件的新型能源。
论文源于风光互补家用电源项目,该项目的目的是向我国现存的多万无
电户总人口达万提供基本生活用电。在对国内外的技术现状和发展趋
势进行综述的基础上,结合我国实际情况,提出了在满足性能要求的前提下,
以经济成本最优为目标的风光互补系统匹配设计方案,为降低成本,提高可靠
性和整机效率,设计风光互补控制逆变一体机。设计中提出了一种基于扰动观
测回探法的风光互补系统控制策略。在机箱结构设计中,基于空气动力学
来设计内部散热结构,并利用隔板把电路部分和变压器分开,提高电磁兼容性。
基于价格低廉且性能稳定的工业级单片机工设计了户用电源的控制电
路,有助于提高系统的稳定性和可靠性。
在工程设计实践中,提出了一种基于经验的简化设计。在马兰基地罗布泊
辐射监测站建设的风光互补电站通过一年多恶劣环境下的可靠运行进一
步验证了设计的可行性。
关键词可再生能源,风光互补家用电源,单片机,控制器,逆变器
玩
插图清单
图系统原理图⋯⋯,⋯⋯,⋯,⋯⋯,⋯
图风光互补发电系统的结构示意图⋯⋯,⋯⋯。二,⋯
图风光互补系统优化设计程序框图⋯⋯。⋯⋯。⋯⋯,⋯
图风力机功率一转速特性⋯⋯,⋯⋯,二,二
图太阳能电池输出特性曲线及工作点⋯⋯,⋯⋯
图扰动观测法原理示意图⋯⋯,⋯⋯,⋯⋯,⋯
图扰动观测回探法原理示意图二,⋯⋯,⋯⋯。⋯⋯
图风机输出电压对太阳能电池输出电流的影响⋯⋯,⋯⋯
图分别对风电和光电同时进行控制⋯⋯,⋯⋯,⋯
图采用一个控制器同时对风电和光电进行控制二,⋯⋯,⋯
图主电路结构图⋯⋯,⋯⋯
图电路控制结构⋯⋯,⋯⋯‘⋯
图逆变主电路⋯⋯。⋯⋯,⋯⋯,⋯
图磁感应强度系数⋯⋯,,⋯
图变压器绕组结构⋯⋯,二,⋯,⋯⋯
图机箱外观结构⋯⋯。⋯⋯,,二
图机箱内部结构⋯⋯,⋯。,⋯,⋯⋯,⋯。⋯
图基于的控制结构⋯⋯,⋯⋯
图的最小应用系统⋯⋯。二,⋯⋯,⋯,
图主程序流程⋯⋯。⋯,⋯⋯
图转换主程序⋯⋯,⋯⋯,⋯⋯
图电压检测⋯⋯,⋯⋯,⋯⋯
图交流电压采样,⋯⋯,⋯⋯。二,⋯⋯
图温度采样与开关输入⋯⋯,⋯⋯
图过热保护电路,‘⋯⋯,⋯,⋯⋯,⋯⋯,⋯
图显示电路⋯⋯,⋯⋯,⋯⋯‘⋯⋯
图驱动和输出波形⋯⋯,⋯,⋯⋯
图驱动电路⋯⋯,二
图工作电源⋯⋯,,,⋯⋯,⋯⋯,
图充电控制流程⋯⋯
图样机轻载实验⋯⋯,⋯⋯
图轻载实验输出波形⋯⋯。⋯⋯,⋯⋯
图样机重载实验⋯⋯。⋯,⋯,⋯⋯
图重载实验输出波形⋯⋯,⋯,⋯。⋯⋯,⋯
图风光互补电站⋯⋯,⋯⋯,⋯⋯
图罗布泊风光互补电站⋯⋯,⋯⋯
图风光互补电站储能系统二,⋯⋯,⋯⋯
表格清单
表几种小型风力发电机组型号及技术参数,⋯⋯
表我国小型风力发电机组历年产量汇总表⋯⋯,⋯
表中国未通电率最高的个省、区按未通电户的比例排序⋯⋯
表分散农牧户用电量估算表⋯⋯
表部分地区月、年水平表面的峰值日照时数⋯⋯
表新疆塞里木湖地区几种风电、光电系统各月日均发电量情况,
表罗布泊风光互补电站负荷情况⋯⋯。⋯⋯,⋯⋯
致谢
本人在三年的硕士研究生课程学习、科研项目的进行中以及撰写学位论文
的过程中,自始至终得到了我的导师张崇巍教授和吕绍勤研究员的悉心指导以
及张兴教授的关心和帮助,无论从课程学习、论文选题、科研项目申请、产品
研制、工程实践还是到收集资料、论文成稿,都倾注了老师们的心血,由衷感
谢老师们在学业指导及各方面所给予我的关心以及从言传身教中学到的为人品
质和道德情操。在此,再次对我的导师张崇巍教授在我半脱产的两年在校学习
和工作期间给予我的热心帮助和无微不至关怀,老师广博的学识、严谨的治学
作风、诲人不倦的教育情怀和对事业的忠诚,必将使我终身受益,并激励我勇
往直前。
在合肥的学习和工作期间,得到了电气学院的全体老师的关心和照顾,他
们的教诲为本文的研究提供了理论基础,他们为人师表的高尚情怀是我永远的
楷模,感些老师们为我创造的许多必要条件和学习机会同时,感谢研究生院
的领导和老师在学习生活中给予的热心帮助。此外,真诚感谢张兴老师在我学
习和生活上无论遇到任何困难,都给予的及时帮助,老师在科研上孜孜以求忘
我的工作精