曾庆达
广西龙源风力发电有限公司 530028
摘要：以往的能源储备量已经无法满足现实发展的需要，实际上各个国家对能源问题的关注力度逐渐加大。目前我国的能源结构会直接影响到气候，致使全球气温不断升高，如果强化对新型能源的研究，就会影响到社会经济的发展。因此，强化可再生能源的开发已经成为了推动社会经济发展的关键。鉴于此，本文就小容量风光互补发电系统展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：小容量；风光互补；发电系统
1.系统工作原理
控制器以及发电机组等是构成小容量风光互补发电系统的关键结构，具体如图1所示。
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图1小容量风光互补发电系统结构
在风力达到一定的速度的时候，风力发电机组就会自动实现风能的转换，将其转换为电能。但是，由于所产生的交流电压无法保持稳定的状态，所以必须用到整流措施。在整流的时候，可以将整流器的作用充分发挥出来，以此来为蓄电池提供持续的电能。光伏方阵的组成用到了多个太阳电池板，其主要作用是实现太阳能的转换，并且为蓄电池充电。蓄电池能够安全存储电能，并且能够对电能进行针对性调节。在光照比较强的情况下，蓄电池能够对不需要的电能进行妥善存储；而在发电量不足的情况下，蓄电池的使用能够自动提供电能，并且调节供电电压的稳定性。因此，应该科学设计控制装置，以此来有效确保这一装置能够结合风力大小和日常强度，针对性地对蓄电池的工作状态予以改变，使其能够在不同的状态下持续运行，以此来最大限度保障互补发电系统的稳定性[1]。然而，对于交流和直流负荷而言，其能够实现二者之间的相互转换。
2.小容量风光互补发电系统的合理性
2.1资源利用的合理性
风能和太阳能广泛存在于自然界中，并且这两种能源具有可再生性。产生太阳能的主要原因是太阳内部持续性的发生反应，然而，风能和太阳能之间有着密切的关系。如果地球表面的温度无法处于稳定的状态，就会使得白天和夜晚之间存在较大的温差，从而形成风能。风能和太阳能之间的互补效果极强。在白天光线比较充足的情况下，风力也会相对较小，而在夜晚光线比较暗的时候风能也会随之增加。在夏季，随着太阳光的变化，风力也会随之变大或者减小，比如，如果冬季的太阳光不强，就会导致风力逐渐增加。在时间方面，风能和太阳能就能够很好地互补，提升互补发电系统的利用效率。
2.2系统配置的合理性
在风光互补发电系统中，需要太阳能和风能共同存在，如果缺少其中任何一种能源，将无法确保系统的完整性。为了能够进一步提升风光互补发电系统的运行稳定性，就需要更改系统配置的多个控制器，并且要合理调整容量，确保容量配置能够满足现实需要。在对用户日用电量和资源进行分析之后，可以确定风机容量和光电的系数。对于用电负荷的特点而言，发电系统的存在能够进一步提升供电系统的稳定性，以免影响到用户对电力的正常使用。基于用户的用电负荷特点，提供充足的电力支撑，以此来满足用户的日用电量需要[2]。总之，风光互补发电系统具有合理性以及独立性的特点，能够实现资源的灵活配置，同时，技术方案也能够满足实际需要，资金的投入也相对较少。
3.小容量风光互补系统的优化设计思路
风光互补发电系统具有良好的经济性以及可靠性，可以将这些优势作为评价风光互补发电系统优劣的重要标准，因此，必须对其加大分析以及研究力度，并且要对容量进行准确调整以及优化配置，进一步提升系统的经济性。在设计固定光伏方阵的时候，应该全面分析当地的太阳能资源以及风力资源的实际分布情况，以便能够为确定太阳电池方针的最佳倾角而提供准确的数据支撑。基于各项参数和不同的倾角，进行科学编制，能够使系统处于最佳的配置状态，控制初期总投资额在合理的范围内，并且基于相关公式实施针对性计算[3]。
在对这一系统进行研究的时候，应该深入分析并且研究多种不同类型的储能电池的性能，并且要做好各项试验。在研究常见的铅碳电池以及铅酸电池的时候，需要掌握不同类型电池的优势，从而选择具有较高性价比的蓄电池。蓄电池随着其使用时间的不断延长，容量将会越来越小，在蓄电池的容量很难满足用户的使用需要的时候，用户就需要重新更换电池。然而，个别情况下面对这一问题并不需要将所有的蓄电池都进行更换，只是其中某一块蓄电池影响到了整个蓄电池组的性能，如果建立多个蓄电池组，就能够通过检测及时找出存在于蓄电池中的问题，将严重衰减的电池剔除，通过内阻检测和分容的方法对其他电池进行检测，这样一来就能够完全实现对其他蓄电池的梯次利用。由此可见，在设计的过程中，应该建立一个智能控制系统来对蓄电池中的有效容量进行检测[4]。
硬件平台的搭建，应该将信息技术的优势充分发挥出来，对充放电展开全面研究，使用ARM系统对充放电进行处理；使用硬件来完成充放电控制系统的搭建工作；使用微处理器加信号对电路进行调节，选出最优的方案应用于项目中。基于监控系统的大数据分析条件，应该对蓄电池规划进行预测，并且提出不同季节储能配置容量方法，以便能够实现对风光互补发电系统储能配置的优化。某项目用到了可再生的太阳能将其作为电力供应能源，使其和智能家居系统、绿色电采暖系统、太阳能热水系统以及智能安防系统有效结合起来，形成节能型建筑，以此来有效提升节能效果，这样一来也能够起到保护环境的作用，并且也是适应于环保健康生活以及低碳生活的时代需要，能够完全匹配时代的发展需要。将风光互补发电系统和PC-4小型气象站有效连接起来，能够针对性地对运行系统进行调试，并且能够实时监测湿度以及温度，同时实现信息的全面整合，以便针对性地分析变化趋势[5]。
基于监测数据对资质控制器对光伏板角度的调整进行研究，能够明确现有的固定光伏板和可调光伏板的优缺点。如果系统处于离网运行的状态，就需要使用实验的方法对这种功能和性能的蓄电池储能的安全性进行研究，并且要对比其优缺点。对蓄电池组工作效率以及使用容量的监测，通过分析监测结果能够有效提升电池组的使用寿命，并且还能够延长电池组的使用时间，比如，通过研究不同季节储能的配置容量方法，得出了电池在冬季和夏季不同季节的负荷，以及在不同的气象条件下，影响储能容量的配置规律。微处理器加信号调节电路的使用，以及功率器件等硬件平台的搭建，能够实现对蓄电池过充过放现象的监控和调节，从而提升企业的经济效益。
结语
总而言之，在社会经济快速发展发展的前提下，对能源的需求量逐渐提升，现有的能源储存量已经很难满足实际需要，因此，必须要深入分析能源的使用，进一步提升能源的利用效率。经过长期的研究和探索可以得知，风能和太阳能在我国的储存非常丰富，并且风光互补发电技术的使用具有良好的可靠性以及安全性，不仅不会对环境带来任何影响，而且在后期使用过程中也无需专人进行维护，还能够针对性地调整设计规模。该系统不仅能够应用于学校，同时还能够将其用在建筑物中，全面落实建筑节能理念，实践证明，该系统的使用具有良好的环境效益以及经济效益。
参考文献：
[1]李娣娜,王海军,马惠铖. 智能小型风光互补路灯控制系统设计[J]. 电子测试,2020,(19):39-40+100.
[2]刘高强. 风光互补发电系统控制器的设计与控制[J]. 科技与创新,2020,(18):144-145.
[3]黄慧,肖金凤,李嘉婉. 智能化风光互补系统在小型渔船上的应用[J]. 轻工科技,2020,36(07):66-67.
[4]赵艳梅. 风光互补发电的技术难点及发展趋势[J]. 中国高新科技,2020,(13):77-78.
[5]常瑞莉. 风光水储互补发电系统容量优化配置研究[D].西安理工大学,2020.