[实用新型]一种10kW风光互补实验系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种供配电实验系统,特别是一种10kW风光互补实验系统，利用风能与太阳能的互补性，建立起具有一定容量的以新能源为代表的供配电实验系统。 

背景技术

随着工业的发展，能源危机及环境污染愈发严重，越来越多的国家开始意识到对可再生能源进行开发利用才是应对能源危机的必由之路。而在当前可利用的几种可再生能源中，风能和太阳能由于具有分布广泛，取之不尽，用之不竭，就地取材，无污染等优点而被广泛应用。 

利用太阳能发电有两种类型：一类是太阳光发电（亦称太阳能光发电），另一类是太阳热发电（亦称太阳能热发电）。由于太阳能光发电的利用率高，经济实用，被大量的推广使用。太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式，其中，现阶段技术相对成熟，利用较多的是太阳能光伏发电。而风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。其本质是将风的动能转变成机械动能，再将机械动能转换成电能。 

然而尽管风能，太阳能存在着以上许多优点，但是我们仍然不能忽视它们自身的缺点。它们不仅都是一种能量密度很低的能源，而且 都会随着天气与气候的变化而变化，即也是一种能量稳定性差的能源。这些弊端给它们的推广应用带来了难题。因而为了建立起更加稳定可靠，经济合理的能源系统，我们需要充分利用风能与太阳能在多方面的互补性，将风能和太阳能综合利用起来。 

由于风能和太阳能都存在由于资源的不确定性导致发电与用电负荷的不平衡问题，因而风电和光电系统都必须通过蓄电池储能才能够稳定供电，但是每天的发电量受天气影响很大，容易导致蓄电池组长期处于亏电状态，这是影响蓄电池寿命的主要原因。同时如何合理的优化配置风光互补系统，使得系统达到最优化的利用效益也是当今世界的研究热点。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种10kW风光互补实验系统，使得太阳能和风能可以相互配合利用，发挥出更大的作用，避免蓄电池组长期处于亏电状态，延长蓄电池寿命。 

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种10kW风光互补实验系统，包括配电网和负载，所述配电网与所述负载之间接有并网控制开关，所述并网控制开关与所述负载之间并联有光伏发电模块，所述负载并联接有风力发电模块；所述光伏发电模块包括依次连接的并网逆变器、直流开关柜、光伏组件；所述直流开关柜通过蓄电池组接有离网逆变器，所述离网逆变器与所述负载连接；所述风力发电模块包括发电机，所述发电机通过电机与变频器连接。 

所述负载通过第一控制开关与所述并网控制开关连接；所述并网逆变器通过第二控制开关并联接入所述并网控制开关与所述第一控制开关之间；所述离网逆变器通过第三控制开关与所述负载连接；所述发电机通过第四控制开关与所述负载连接。 

所述发电机与所述第四控制开关之间并联接有电压转换模块，所述电压转换模块包括AC/DC模块和与所述AC/DC模块连接的DC/AC模块。 

所述并网逆变器与所述直流开关柜之间并联接有电容支路。 

所述离网逆变器与所述蓄电池组之间并联接有电容支路。 

所述AC/DC模块与所述DC/AC模块之间并联接有电容支路。 

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：本实用新型使得太阳能和风能可以相互配合利用，发挥出更大的作用，避免蓄电池组长期处于亏电状态，延长蓄电池寿命；利用本实用新型的平台能够为风光互补发电系统的研究提供方便，通过实验手段就可以在实验室了解到现场所可能出现的问题，从而可以找到相应的解决方法。利用该试验系统可以进行光伏板特性实验，光伏并网实验，DC/DC直流升压实验，AC/DC整流实验，离网光伏逆变器带本地负荷实验，以及双馈风机离网带本地负荷等多种电力电子实验，不仅能够加深对理论知识的理解，同时对于更大规模的风光互补项目的实施具有深远的指导意义。 

附图说明

图1为本实用新型一实施例结构示意图； 

图2为本实用新型一实施例离网逆变器控制原理图； 

图3为本实用新型一实施例并网逆变器控制原理图； 

图4为本实用新型一实施例恒功率控制离网风力发电模拟模块原理图； 

图5为本实用新型一实施例恒功率控制离网风力发电模拟模块控制图。 

具体实施方式