混合發(fā)電能量管理系統(tǒng)
1. 引言
風(fēng)力與太陽能電池發(fā)電組成的混合發(fā)電系統(tǒng)又叫作風(fēng)／光互補(bǔ)系統(tǒng)，由于風(fēng)和太陽能都有一些共同的缺點(diǎn)，如能量密度低、穩(wěn)定性差、 受天氣影響不連續(xù)、有季節(jié)性強(qiáng)弱變化、太陽能日夜間斷等。分別由風(fēng)力和太陽能發(fā)電來供電，其供電的可靠性大大降低。
風(fēng)能、太陽能具有一定的互補(bǔ)性，如白天太陽光強(qiáng)，夜晚風(fēng)多，夏天日照好、風(fēng)弱；冬春季節(jié)風(fēng)大而陽光相對(duì)較弱。開發(fā)風(fēng)力一太陽能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，將風(fēng)力與太陽能技術(shù)加以綜合利用，從而構(gòu)成一種互補(bǔ)的可分散布點(diǎn)的新型能源，將是本世紀(jì)能源結(jié)構(gòu)中一個(gè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。有條件時(shí)通過搭配適當(dāng)容量的蓄電池或接入市電作為備用電源，可使運(yùn)行費(fèi)用大大的降低、供電的可靠性大大的提高。
目前國(guó)內(nèi)主要針對(duì)獨(dú)立的風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電及風(fēng)一光互補(bǔ)發(fā)電控制系統(tǒng)的研究較多。在設(shè)計(jì)風(fēng)一光發(fā)電系統(tǒng)中，普遍采用的設(shè)計(jì)思路是根據(jù)負(fù)載每天的總耗電量，和由當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)得到的日輻射量來確定太陽能電池陣列、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的容量，再來確定可再生能源發(fā)電控制裝置的功率和蓄電池容量，但是在混合發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行控制和優(yōu)化管理方法方面的研究較少。
由于風(fēng)電機(jī)組、太陽能電池陣列的輸出功率和負(fù)荷功率受外界因素的影響，變動(dòng)范圍較大，因而對(duì)控制和優(yōu)化發(fā)電系統(tǒng)的能量管理也提出了較高的要求。本文針對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了一能量管理系統(tǒng)（Energy Management System, 簡(jiǎn)稱EMS）來提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率和可靠性。