毕业论文：风光互补太阳能路灯的设计

目前在众多可再生能源与新能源技术开发中，发展最成熟最具规模化开发条件和商业化发展前景，最具竞争力潜力最大的就是风力发电以下简称为风电和太阳能发电以下简称光伏发电。

尽管风电的发展面临着重重困难，但是随着社会和科技的发展，以及考虑到我国的具体国情，大力发展风电将是我国能源结构的必然发展方向，我国风电将具有个美好的发展前景。

必要性我国具有丰富的风能资源，这为发展我国的风电事业创造了十分有利的条件。

但就我国目前电力事业而言，火力发电仍是我国的主力电源。

以燃煤为主的火电厂，正在大量排放和等污染气体，这对我国的环保极为不利。

而发展风电，方面有利于我国电源结构的调整，另方面又有利于减少污染气体的排放而缓解全球变暖的威胁。

同时，又有利于减少能源进口方面的压力，对提高我国能源供应的多样性和安全性将做出积极的贡献。

政策支持由于风电场建设成本较高，加之风能的不稳定性，因而导致风电电价较高，而无法与常规的火电相竞争。

在这种情况下，为了支持发展风力发电，至今国家已经给予多方面政策支持，尤其是政府的特许经营政策，将极大地增强投资方的信心，吸引更多的技术力量和资金设备到风电的发展和研究上来。

展望风力发电是个集计算机技术空气动力学结构力学和材料科学等综合性学科的技术。

我国有丰富的风能资源，因此风力发电在我国有着广阔的发展前景，而风能利用必将为我国的环保事业能源结构的调整，对减少进口能源的依赖做出巨大贡献。

目前尽管有着各种各样的困难，但是随着科技的进步政策资金以及投资方信心的增强，风电在开发运行管理方面都将取得进步和提高。

展望未来，随着风电机组制造成本的不断降低，化石燃料的逐步减少及其开采成本的增加，将使风电逐步增强市场竞争力，因此其发展前景将是十分良好的。

风光互补发电系统简介风力发电风力发电装置有两种运行方式。

并网运行和运行又称离网运行。

在行运时，由于风能是种不稳定的能源，如果没有储能装置或其它发电装置配合，风力发电装置难以提供出可靠而稳定的能源。

解决上述稳定供电的方式有两个，是利用蓄电池储能来稳定风力发电机的电能输出，另个是风力发电机与光伏或柴油发电等互补运行。

运行风力发电系统结构组成如图所示。

主要部件包括风力发电机组由风力机发电机和控制部件等组成的发电系统简称风电机组蓄电池组由若干台蓄电池经串联组成的储存电能的装置。

控制器系统控制装置。

主要功能是对蓄电池进行充电控制和过放电保护。

同时对系统输入输出功率起着调节与分配作用，以及系统赋予的其它监控功能。

逆变器将直流电转换为交流电的电力电子设备。

交流负载以交流电为动力的装置或设备。

直流负载以直流电为动力的装置或设备。

图风力发电系统示意图齿轮箱整流器逆变器交流负载直流负载蓄电池太阳能发电太阳能发电有种方式，即光热发电和光伏发电。

利用太阳能电池发电是太阳能利用中最有发展前途的种技术，也是世界上增长速度最快和最稳定的技术产业之。

光伏发电的研究工作集中在新材料新工艺新设计等方面。

制作太阳电池的材料主要有单晶硅多晶硅非晶硅以及其它新型化合物半导体材料。

许多国家在太阳能电池研制方面都取得了实质性的进展，但由于现有理论的局限，要取得进步的技术突破，还要走段摸索的道路。

光伏发电的技术关键是应用新原理，研究新材料，继续提高电池的转换效率和降低制造成本。

目前，在世界上已建成多个兆瓦级的联网光伏电站，总装机容量约。

我国太阳电池技术是在借鉴国外技术的基础上发展起来的，并进行了大量的研究和探索，取得了很大进展。

我国已建成的容量最大的光伏电站是的西藏安多电站。

运行的光伏发电系统如图所示。

其主要部件包括太阳电池方阵在金属支架上用导线逵在起的多个太阳电池组件的集合体。

太阳电池方阵简称方阵产生负载所需要的电压和电流。

蓄电池组由若干台蓄电池经串联组成的贮存电能的装置。

控制器系统控制装置。

主要功能是对蓄电池进行充电控制和过放电保护，同时对系统输入输出功率起着调节与分配作用，以及系统赋予的其它监控功能。

逆变器将直流电转换为交流电的电力电子设备。

交流负载以交流电为动力的装置或设备。

图太阳能发电系统示意图太阳能和风能是最普遍的自然资源，也是取之不尽的可再生能源。

太阳能与风能在时间上和季节上都有很强的互补性白天太阳光照好风小，晚上无光照风较强夏季太阳光照强度大而风小，冬季太阳光照强度弱而风大。

这种互补性使风光互补发电系统在资源上具有最佳的匹配性。

另外，风力发电和光伏发电系统在蓄电池和逆控制器蓄电池逆变器交流负载直流负载变器环节上，风光互补太阳能路灯的设计摘要随着世界能源危机的加剧，世界各国都从两条道路寻找解决能源危机的办法，即条是寻求新能源和可再生能源的利用另外条就是寻求新的节能技术，提高能源的利用效率。

风能作为种绿色能源，己经成为种新兴的能源形式，同时太阳能因诸多优势也得到广泛的应用，但两者每天的发电量受天气的影响很大。

由于太阳能与风能互补性强，如何充分发挥两者的优势，构造风光互补的新型能源系统有很好的理论及实际意义。

本文对风光互补发电系统进行了设计，系统采用交流母线结构，可以随意扩容，方便其它设备接入。

论文主要对风光互补发电系统结构组成控制器逆变器并网控制等进行了设计和研究分析。

论文首先论述了风光互补发电系统的结构组成。

重点设计了太阳能光伏发电系统。

该系统主要包括变换及并网逆变电路。

变换采用推挽电路，结构简单，开关管功耗小。

模块将太阳能电池左右的直流转换为直流，同时完成最大功率点跟踪。

论文详细分析了最大功率点跟踪原理及其分类，采用具有明显优势的电导增量法实现了该功能。

论文还对逆变器的构成及并网控制方法作了分析研究。

经过比较，逆变器采用单相桥式电路，为主开关器件。

并网控制的关键是控制逆变器输出的电流，使其与电网电压同频同相。

文中介绍了逆变器的工作原理，阐述了并网逆变器的软件实现流程图，分析了同步的关键技术软件锁相环技术。

关键词风光互补发电系统，并网逆变器，最大功率跟踪。

目录第章绪论引言风光互补发电系统简介风力发电太阳能发电第章系统整体结构系统整体结构风光互补发电系统概述风光互补路灯功能结构风光互补太阳能路灯的组成模块风光互补太阳能路灯的工作原理第章风力发电机风轮的设计风轮设计的初始参数额定风速风轮直径尖速比的选择实度比的选择叶片的设计尾舵的设计尾舵的长度和面积尾冀的风压中心回转体的设计第章太阳能电池太阳能电池及其分类太阳能电池的分类太阳能电池的工作原理和特性太阳能电池的工作原理太阳能电池的基本电学特性太阳能电池的主要影响因素第章太阳能光伏系统光伏系统设计理论与方法光伏系统设计光伏系统的结构光伏系统的基本原理蓄电池设计方法蓄电池组串并联设计并网光伏系统设计并网光伏系统的结构并网光伏发电的形式并网光伏发电的运用混合光伏发电系统简介第章风光互补太阳能路灯设计系统配置及原理风光互补路灯直流系统原理图方框图风光互补路灯交流系统原理图方框图风光互补系统配置对环境和资源的要求风光互补路灯系统设计原则及组成设备选型及说明风光互补路灯系统优点及技术优势风光互补路灯系统的优点风光互补路灯系统的技术优势结论致谢，参考文献附录译文浅论太阳能应用与建筑节能附录外文原文第章绪论引言能源是人类生存的基本要素，也是国民经济发展的主要物质基础。

随着国际工业化的进程，全球未来能源消耗预计仍将以的速度增长，常规能源资源面临日益枯竭的窘境。

目前在众多可再生能源与新能源技术开发中，发展最成熟最具规模化开发条件和商业化发展前景，最具竞争力潜力最大的就是风力发电以下简称为风电和太阳能发电以下简称光伏发电。

尽管风电的发展面临着重重困难，但是随着社会和科技的发展，以及考虑到我国的具体国情，大力发展风电将是我国能源结构的必然发展方向，我国风电将具有个美好的发展前景。

必要性我国具有丰富的风能资源，这为发展我国的风电事业创造了十分有利的条件。

但就我国目前电力事业而言，火力发电仍是我国的主力电源。

以燃煤为主的火电厂，正在大量排放和等污染气体，这对我国的环保极为不利。

而发展风电，方面有利于我国电源结构的调整，另方面又有利于减少污染气体的排放而缓解全球变暖的威胁。

同时，又有利于减少能源进口方面的压力，对提高我国能源供应的多样性和安全性将做出积极的贡献。

政策支持由于风电场建设成本较高，加之风能的不稳定性，因而导致风电电价较高，而无法与常规的火电相竞争。

在这种情况下，为了支持发展风力发电，至今国家已经给予多方面政策支持，尤其是政府的特许经营政策，将极大地增强投资方的信心，吸引更多的技术力量和资金设备到风电的发展和研究上来。

展望风力发电是个集计算机技术空气动力学结构力学和材料科学等综合性学科的技术。

我国有丰富的风能资源，因此风力发电在我国有着广阔的发展前景，而风能利用必将为我国的环保事业能源结构的调整，对减少进口能源的依赖做出巨大贡献。

目前尽管有着各种各样的困难，但是随着科技的进步政策资金以及投资方信心的增强，风电在开发运行管理方面都将取得进步和提高。

展望未来，随着风电机组制造成本的不断降低，化石燃料的逐步减少及其开采成本的增加，将使风电逐步增强市场竞争力，因此其发展前景将是十分良好的。

风光互补发