第1章光伏、風力及互補發電基本知識

第2章光伏發電系統

第3章風力發電系統

第4章太陽能及風能資源基本知識

第5章儲能蓄電池

第6章控制器和逆變器

第7章村落電網和交流配電

第8章光伏、風力及互補發電系統的應用

第9章光伏、風力及互補發電站運行

第10章光伏、風力及互補發電系統的維護與故障處理

第11章風力發電機組的維護與故障處理

第12章蓄電池的維護與故障處理

第13章柴油發電機組運行、維護及故障處理

第14章光伏和風力發電系統的安全問題

第15章光伏、風力及互補電站管理

第16章光伏及風力發電站的經濟運行

第17章光伏及風力發電相關電工知識

第18章光伏及風力發電實驗指南2100433B

書名:光伏·風力及互補發電村落系統

圖書編號:1050833

出版社:中國電力

定價:25.0

ISBN:750832621

作者:國家發展和改革委員會國家科學技術部國家科學技術部

出版日期:2005-01-01

版次:1

開本:21cm

本書主要包括風光互補發電系統概述、風光互補發電系統中PLC應用、風光互補發電系統中DSP原理及應用、光伏電池組件設計和測試、蓄電池工作原理和應用、逆變器的工作原理和輸出波形測試、監控和組態軟件的應用、風力發電系統工作原理、風光互補發電系統安裝和調試等方面的內容。

最初的風力-光伏電力系統，就是將風力機和光伏組件進行簡單的組合，因為缺乏詳細的數學計算模型，同時系統只用于保證率低的用戶，導致使用壽命不長。

近幾年隨著風力-光伏電力系統應用范圍的不斷擴大，保證率和經濟性要求的提高，國外相繼開發出一些模擬風力、光伏及其互補發電系統性能的大型工具軟件包。通過模擬不同系統配置的性能和供電成本可以得出最佳的系統配置。

在國外對于風力-光伏電力系統的設計主要有兩種方法進行功率的確定：一是功率匹配的方法，即在不同輻射和風速下對應的光伏陣列的功率和風機的功率和大于負載功率，只要用于系統的優化控制；另一是能量匹配的方法，即在不同輻射和風速下對應的光伏陣列的發電量和風機的發電量的和大于等于負載的耗電量，主要用于系統功率設計。

據國內有關資料報道，運行的風力-光伏電力系統有：西藏納曲鄉離格村風光互補發電站、用于氣象站的風能太陽能混合發電站、太陽能風能無線電話離轉臺電源系統、內蒙微型風力-光伏電力系統等。

風力-光伏電力系統的研究一方面集中在系統的計算機仿真和優化設計，國外進行這方面研究的大學有Colorado State University，University of Massachusetts等。其中Colorado State University和National Renewable Energy Laboratory(美國可再生能源研究室)合作開發了hybrid2應用軟件。該軟件功能強大，能對一個風力-光伏電力系統進行精確的模擬運行，根據輸入的發電系統的結構、負載特性以及安裝地點風力、日照強度數據獲得8760小時的運行結果。但它只是一個功能強大的仿真程序，并不具備優化設計功能。而在國內，香港理工大學同中科院廣州能源所及中科院半導體研究所合作提出了了一整套利用以CAD進行風力-光伏電力系統優化設計的方法。該方法采用了更精確地表征組件特性及評估實際獲得的風光資源的數學模型，精確確定系統每小時的運行狀態。采用比較尋優的方法找出以最小設備投資成本滿足用戶用電要求的系統配置。

風力-光伏電力系統另一方面的研究主要是利用飛速發展的電力電子技術和微計算機控制技術提高系統的供電高效性和運行穩定性。通過電力電子技術來實現風力發電和光伏發電的最大輸出功率追蹤捕捉以及負載端的交流/直流逆變輸出。在這方面的技術創新層出不窮。華南理工大學研究設計了新型無刷雙饋發電機，并通過權值調節方式實現太陽能逆變器最優功率傳輸通過微計算機控制技術來實現對系統的控制與保護，保證系統在無人職守的情況下能穩定可靠地運行。這方面的研究多見于西北部偏遠山區農牧民供電系統以及海島居民生活用電系統。西藏K4w風光互補電站示范工程的完成、內蒙古戶用風光互補系統的推廣以及山東省某海島30WK風力-光伏電力系統的成功運行都能體現出微計算機控制技術對風力-光伏電力系統控制帶來的優越性。這方面的研究也是本文的重點。

風力-光伏電力系統的應用，如前所述，多作為獨立的供電系統，用于遠離電網的地區。如部隊的邊防哨所、郵電通訊的中繼站、公路和鐵路的信號站、地質勘探和野外考察的工作站、偏遠山區及海島。