[发明专利]一种基于风光互补系统的太阳能光伏发电装置及其光伏板调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及风电互补发电系统应用领域，具体涉及一种基于风光互补系统的太阳能光伏发电装置及其光伏板调节方法。

背景技术

能源是国民经济发展和人民生活必须的重要物质基础，在过去的200多年里，建立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大的推动了人类社会的发展。但是人类在使用化石燃料的同时，也带来了严重的环境污染和生态系统破坏。近年来，世界各国逐渐认识到能源对人类的重要性，更认识到常规能源利用过程中对环境和生态系统的破坏。各国纷纷开始根据国情，治理和缓解已经恶化的环境，并把可再生、无污染的新能源的开发利用作为可持续发展的重要内容。

风光互补，是一套发电应用系统，该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机(将交流电转化为直流电)将发出的电能存储到蓄电池组中，当用户需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到用户负载处。是风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电，风光互补发电系统利用风能和太阳能资源的互补性，具有较高性价比的一种新型能源发电系统，具有很好的应用前景。

最初的风光互补发电系统，就是将风力机和光伏组件进行简单的组合，因为缺乏详细的数学计算模型，同时系统只用于保证率低的用户，导致使用寿命不长；太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置，主要用于无电网的边远地区和人口分散地区，整个系统造价很高；在有公共电网的地区，光伏发电系统与电网连接并网运行，省去蓄电池，不仅可以大幅度降低造价，而且具有更高的发电效率和更好的环保性能。

在现有技术中，风光互补发电系统中的太阳能光伏板大多是固定不动的，利用白天太阳光的照射来发电，由于地球自转，太阳光线随时都在变化，固定的太阳能光伏板接收的光线不能达到最大化，使得很多能量不能利用；同时，现有技术中，尽管有能简单调节位置的太阳能光伏板，但是随着太阳光线转动或者定时转动，由于不能随着储能装置的电量以及太阳光线等及时调节，也同样造成了太阳能光伏板接收的光线不能达到最大化，使风光互补发电系统中的能量不能最大化利用的问题。

发明内容

本发明设计开发了一种基于风光互补系统的太阳能光伏发电装置，本发明的发明目的是通过太阳能光伏板的合理布局，提高太阳能光伏板的光线利用率以及风光互补系统的发电功率。

本发明设计开发了一种基于风光互补系统的太阳能光伏发电装置的调节方法，本发明的发明目的是解决太阳能光伏板的转动角度有效调节，使其达到良好的运行状态，提高太阳能光伏板对光线的接收率。

本发明提供的技术方案为：

一种基于风光互补系统的太阳能光伏发电装置，包括：

基座，其内部安装发电机；

垂直轴，其安装在所述基座上，所述垂直轴依次穿过下连接架和上连接架，并且与所述上连接架和所述下连接架转动连接，所述垂直轴的顶端还固定设置有支撑座；

叶片，其固定安转在所述上连接架和所述下连接架之间，并且与所述垂直轴平行；

支撑轴，其通过所述支撑座上的圆形通孔安装在所述垂直轴的顶端；

太阳能光伏板，其固定拼接成具有抛物面形，并且通过所述支撑轴上的支架与所述支撑轴固定连接；

驱动电机，其与所述支撑轴电联，能够用于使所述支撑轴旋转；

角度传感器，与所述支撑轴电联，能够用于监测所述支撑轴的旋转角度；

光伏板控制器，其同时电联所述角度传感器和所述驱动电机；

风电互补控制器，其同时电联所述发电机和太阳能光伏板。

优选的是，所述叶片的数量设置不少于3个。

优选的是，还包括：负载储能装置，其同时电联所述光伏板控制器和所述风电互补控制器。

优选的是，所述负载储能装置为多个电池单体串联而成的铅酸电池组。

优选的是，还包括：

底座，其上固定安装所述基座；

支撑架，其套设在所述垂直轴上，设置在所述上连接架的上方；

牵引绳，其一端固定在所述支撑架上，另一端固定在所述底座上。

优选的是，所述叶片的表面涂有防水膜。

一种基于风光互补系统的太阳能光伏发电装置的光伏板调节方法，使用如所述的发电装置，包括如下步骤：

步骤一、采集所述发电机的输出功率和所述负载储能装置的负载电量；