風光儲供電系統(tǒng)中的能量控制策略(圖表)

　　中國風電材料設(shè)備網(wǎng)訊：摘　要：太陽能與風能是兩種廣泛存在并可被很好獲取的可再生能源，在風力發(fā)電與光伏發(fā)電互補供電系統(tǒng)工作模式下，如何實現(xiàn)對這兩類可再生能源的最大限度利用，同時滿足系統(tǒng)中能量流動的要求，是一個實際應用的關(guān)鍵問題。本文結(jié)合風光儲供電系統(tǒng)兩種運行方式中的能量流動分析，給出了相應的能量控制策略與實現(xiàn)方法，并給出了其工作狀態(tài)切換的具體切換邏輯設(shè)計，保證了最大限度利用可再生能源系統(tǒng)的發(fā)電量，同時也確保向用電負載可靠供電。
　　1. 概述
　　當今世界面臨能源緊缺、環(huán)境惡化的難題，而太陽能和風能以其無污染、可再生、普遍存在、能量巨大等優(yōu)點，得到越來越多的關(guān)注與發(fā)展。近年來，國際光伏發(fā)電發(fā)展迅猛，光伏發(fā)電正在由邊遠農(nóng)村和特殊應用的獨立型供電向并網(wǎng)發(fā)電和與建筑結(jié)合供電的方向發(fā)展，光伏發(fā)電已由補充能源向替代能源過渡。2004 年全球光伏電池的生產(chǎn)首次超過了100 萬千瓦(1GWp)。專家們估計，到2020 年全球太陽能光伏發(fā)電將占世界發(fā)電量的1.1％，2040 年將占26％，2050 年以后將成為世界能源支柱。
　　本文所述的系統(tǒng)產(chǎn)品是一種風光儲供電系統(tǒng)，將太陽能與風能這兩類可再生能源的電力匯合到一起，經(jīng)過可并網(wǎng)的逆變器的設(shè)計與能量控制策略的選擇，實現(xiàn)對某些不便于電網(wǎng)供電負載的綜合供電控制，既滿足負載的供電需求，又達到對新能源的最佳綜合應用。
　　2. 風光儲供電系統(tǒng)產(chǎn)品的構(gòu)成
　　風電與光伏發(fā)電的混合使用，再結(jié)合著蓄電池充放電管理，可以穩(wěn)定地向負載或電網(wǎng)提供電能供應，這是目前比較現(xiàn)實的解決方案之一。但如何有效、合理、最大利用其所發(fā)出的能量并進行可靠的管理，是本文重點考慮并解決的問題所在。
　　風光儲供電系統(tǒng)主要有兩種形式：離網(wǎng)獨立運行與并網(wǎng)運行，如下圖1 所示。風光儲供電系統(tǒng)一般均可采用最大功率點跟蹤（MPPT）控制策略，以便最大限度地發(fā)揮出這兩種新能源的效力。但是眾所周知，無論是太陽能光伏組件還是風力發(fā)電機，其輸出的最大功率多少是由當時的氣候環(huán)境如日照強度、溫度、風速等決定，所以如何平衡系統(tǒng)的輸入與輸出功率是一個難題。