风力发电基础 教学课件 ppt 作者 卢为平 主编 张翠霞 丁宏林 副主编第六章.ppt

风力发电基础;;6.1 互补运行发电系统概述 6.1.1主要特点 由两种以上的能源组成的供电系统 至少有一种能源相对稳定，才能保证系统供电的连续性和稳定性 供电系统的可靠性更高 配置更加灵活 ;二、互补系统的类型; 6.2 风光互补发电系统 所谓风光互补，实质上就是风能和太阳能在能量上的相互补充，共同给负载供电。;6.2.1风光互补系统的组成;;;;;;;; 整个风光互补发电系统按环节可划分为能量产生环节、能量存储环节、能量消耗环节等三部分。 能量产生环节由风力发电机组和太阳能光伏阵列组成，负责将风能及太阳能转化为电能; 能量存储环节为蓄电池，它将风机和太阳能产生的电能储存在其中，起到稳定供电的作用; 能量消耗环节指系统的负载，其中包括直流负载和交流负载。;风力发电部分 风力发电部分是利用风力机将风能转换为机械能??通过风力发电机将械能转换为电能，再通过控制器对蓄电池充电，经过逆变器对负载供电。 风力发电机是风光互补发电系统中风能的吸收和转化设备。从能量转换角度看，风力发电机由两大部分组成。其一是风力机，它的功能是将风能转换为机械能，其二是发电机，它的功能是将机械能转换成为电能。;光伏发电部分 光伏发电部分利用太阳能电池板的光伏效应将光能转换为电能，然后对蓄电池充电，通过逆变器将直流电转换为交流电对负载进行供电。 风光互补发电系统中，由光伏阵列负责将太阳光辐射转换成电能。光伏阵列由一系列的太阳能电池经过串、并联后组成。太阳能电池是光伏发电的最基本单元，其基本种类有单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池和非晶硅太阳电池。;风光互补系统的控制系统;风光互补控制器;风光互补控制器;;;蓄电池部分 蓄电池是独立运行风光互补系统的储能装置。由多块蓄电池组成，在风力和日照充足时可存储供给负载后多余的电能；在风力和日照不佳时输出电能给负载。因此，蓄电池在系统中起到能量调节和平衡负载两大作用。固定式铅酸蓄电池因其具有性能优良、质量稳定、容量较大、价格较低，是目前我国风光互补系统中主要选用的储能装置。 蓄电池的性能指标有: 容量 放电电流 放电中止电压 放电率 功率与比功率 自放电率 ;逆变系统 逆变系统由几台逆变器组成，逆变器是指整流器的逆向变换器，它是通过半导体功率开关器件的开通和关断作用，把直流电能变换成交流电能的一种电力电子变换器。其变换效率较高，但变换输出波形较差，含有相当多谐波成分的波形，因而需要进行交流低通滤波器的滤波。 直流负载 直流负载主要是指以直流电为动力的装置或设备。如直流电机、高强度LED发光管等。 交流负载 交流负载主要是指以交流电为动力的装置获设备。如日常家用电器，交流电机等。;;;;缺点： 1.系统设计较为复杂，对系统的控制和管理要求较高； 2.由于风光互补发电系统存在着两种类型的发电单元，与单一发电方式相比，增加了维护工作的难度和工作量。;6.2.3光伏电池发电原理及其特性;;;;;;;;; 一般太阳能的构造如上图所示。现多使用P 型半导体与N型半导体组合而成的PN结型太阳电 池。 P型半导体 PN结型太阳能电池 N型半导体 电极 反射防止膜;;光伏电池;单晶硅太阳能电池;;多晶硅太阳电池;;非晶硅太阳电池;;;化合物太阳电池;Ⅲ-Ⅴ族化合物（GaAs)太阳能电池;Ⅱ-Ⅵ族化合物（CdS/CdTe)太阳能电池;CIS（铜铟硒薄膜电池）太阳电池;有机太阳电池;色素增感太阳电池;有机薄膜电池;薄膜太阳电池;透明太阳能电池;混合型太阳电池;球状太阳电池;层积型太阳电池;光伏阵列分类 单体太阳能电池不能直接作为电源使用。在实际应用时，是按照电性能的要求，将几片或几十片单体太阳电池串联、并联连接起来，经过封装，组成一个可以单独作为电源使用的最小单元，即太阳能电池组件。太阳能电池方阵，则是由若干个太阳能电池组件串联、并联连接而排列成的阵列。 平板式光伏阵列 曲面式光伏阵列 聚光式光伏阵列 定向安装式光伏阵列 ;太阳电池的基本参数;太阳电池的输出曲线 ;太阳电池的转换效率;太阳能电池组件; 根据用户对功率和电压的不同要求制成的太阳电池组件可单个使用，也可以由数个太阳电池组件经过串联（以满足电压要求）和并联（以满足电流要求）形成供电方阵提供更大的电功率。;;;;PV组件正面图;PV组件背面图;70;;硅片3;多