【思考】风光互补新能源发电系统的设计与实现

　　试验测试
　　选择在福建东门屿为试验场地，对系统各部分进行性能测试。现场采用3台5kW风电机组、5kW光伏电池作为发电设备，8块12V200Ah的铅酸蓄电池作为储能设备。风光互补新能源发电系统测试参数设置情况，如表2所示。 　　当风电机组、光伏同时输入时，输出电压在128V—133V波动，光伏侧电压波动，风电机组侧电压一直在卸荷电压与工作电压之间波动。 　　试验结果分析：
　　风电机组、光伏两路同时输入时，输出电压均可稳定在120V—140V，蓄电池充电电流趋势是逐渐减小，说明蓄电池电量逐渐充满，在这个过程中控制器始终处于输入功率大于输出功率状态，所以风电机组侧电压一直在卸荷电压和工作电压之间波动，光伏侧电压也是如此;风电机组最大功率跟踪控制算法作用良好，卸荷保护功能测试可实现当检测到风电机组电压大于设定值Ui时，以PWM方式开启卸荷器，保证风电机组输出电压在安全值以下，可有效地保护风电机组，防止飞车;光伏MPPT算法在光伏组件接入系统后，快速将光伏端电压降低，并电压随输入电流的增大，继续降低靠近最大功率点电压值;蓄电池端电压始终保持在输出范围内，输出电流随占空比变换而正常波动。通过试验测试证明控制器软硬件设计合理，实现了对风光互补发电系统及对蓄电池充电的有效控制。
　　结论
　　本项目设计了一种风光互补新能源发电系统，完成了控制器主功率回路及各子模块的研制和开发，控制器中风力发电和光伏发电的硬件电路相互独立，并根据实际情况，对风电机组发电和光伏发电最大功率跟踪控制策略、蓄电池的充电控制策略进行了改进，考虑到蓄电池的使用寿命问题，即优化了蓄电池的充电控制方法又实现了自然能源的最大程度利用，经过现场测试验证了风光互补新能源发电系统软硬件设计的合理性和可靠性，结果表明了该系统具有较宽的输入电压、电流范围和自动最大功率跟踪控制功能，达到了预期设计目标。随着今后控制方案的不断完善，该控制系统将具有一定的市场应用价值。