試驗(yàn)測(cè)試
選擇在福建東門(mén)嶼為試驗(yàn)場(chǎng)地,對(duì)系統(tǒng)各部分進(jìn)行性能測(cè)試。現(xiàn)場(chǎng)采用3臺(tái)5kW風(fēng)電機(jī)組、5kW光伏電池作為發(fā)電設(shè)備,8塊12V200Ah的鉛酸蓄電池作為儲(chǔ)能設(shè)備。風(fēng)光互補(bǔ)新能源發(fā)電系統(tǒng)測(cè)試參數(shù)設(shè)置情況,如表2所示。
當(dāng)風(fēng)電機(jī)組、光伏同時(shí)輸入時(shí),輸出電壓在128V—133V波動(dòng),光伏側(cè)電壓波動(dòng),風(fēng)電機(jī)組側(cè)電壓一直在卸荷電壓與工作電壓之間波動(dòng)。
試驗(yàn)結(jié)果分析:
風(fēng)電機(jī)組、光伏兩路同時(shí)輸入時(shí),輸出電壓均可穩(wěn)定在120V—140V,蓄電池充電電流趨勢(shì)是逐漸減小,說(shuō)明蓄電池電量逐漸充滿(mǎn),在這個(gè)過(guò)程中控制器始終處于輸入功率大于輸出功率狀態(tài),所以風(fēng)電機(jī)組側(cè)電壓一直在卸荷電壓和工作電壓之間波動(dòng),光伏側(cè)電壓也是如此;風(fēng)電機(jī)組最大功率跟蹤控制算法作用良好,卸荷保護(hù)功能測(cè)試可實(shí)現(xiàn)當(dāng)檢測(cè)到風(fēng)電機(jī)組電壓大于設(shè)定值Ui時(shí),以PWM方式開(kāi)啟卸荷器,保證風(fēng)電機(jī)組輸出電壓在安全值以下,可有效地保護(hù)風(fēng)電機(jī)組,防止飛車(chē);光伏MPPT算法在光伏組件接入系統(tǒng)后,快速將光伏端電壓降低,并電壓隨輸入電流的增大,繼續(xù)降低靠近最大功率點(diǎn)電壓值;蓄電池端電壓始終保持在輸出范圍內(nèi),輸出電流隨占空比變換而正常波動(dòng)。通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試證明控制器軟硬件設(shè)計(jì)合理,實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)及對(duì)蓄電池充電的有效控制。
結(jié)論
本項(xiàng)目設(shè)計(jì)了一種風(fēng)光互補(bǔ)新能源發(fā)電系統(tǒng),完成了控制器主功率回路及各子模塊的研制和開(kāi)發(fā),控制器中風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的硬件電路相互獨(dú)立,并根據(jù)實(shí)際情況,對(duì)風(fēng)電機(jī)組發(fā)電和光伏發(fā)電最大功率跟蹤控制策略、蓄電池的充電控制策略進(jìn)行了改進(jìn),考慮到蓄電池的使用壽命問(wèn)題,即優(yōu)化了蓄電池的充電控制方法又實(shí)現(xiàn)了自然能源的最大程度利用,經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試驗(yàn)證了風(fēng)光互補(bǔ)新能源發(fā)電系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)的合理性和可靠性,結(jié)果表明了該系統(tǒng)具有較寬的輸入電壓、電流范圍和自動(dòng)最大功率跟蹤控制功能,達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。隨著今后控制方案的不斷完善,該控制系統(tǒng)將具有一定的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。