太陽能風能及市電一體電源的供電系統(tǒng)設計

摘要：利用太陽能、風能及市電交流電能互補的三能一體電源，以LED燈作為負載，構成一套長效、穩(wěn)定的照明系統(tǒng)，用于廣告用霓虹燈、風景區(qū)獨特建筑裝飾照明等場所，具有節(jié)能、經(jīng)濟、環(huán)保的社會和經(jīng)濟效益。
關鍵詞：太陽能；風力；市電；供電系統(tǒng)

利用太陽能、風能，加上市電構成三能一體的供電系統(tǒng)，對節(jié)能型的LED供電，是一種具有較高性價比的新型供電系統(tǒng)。風能和太陽能具有天然的互補優(yōu)勢，白天太陽光強，夜晚風大；夏天日照好，風弱；冬天季節(jié)風大，日照少。在自然風能和光能都很弱的情況下，啟動市電作為備用供電電源，保證負載在長效可靠的狀態(tài)下穩(wěn)定的了工作。

1 照明系統(tǒng)的組成
本系統(tǒng)主要由供電電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、蓄電池、LED負載、逆變器等組成，如圖1所示。

1．1 電源部分
電源部分主要由一臺或多臺風力發(fā)電機(內含風力機控制器)、太陽能光伏電池板(內含光電板控制器)、220 V市電組成。
1)風力發(fā)電機利用風力機將電能轉化為機械能，然后通過風力發(fā)電機將機械能轉化為電能。通過控制器的控制，一是將電能直接供給直流負載LED燈或經(jīng)DC／AC逆變器供給交流負載，二是將多余的電能對蓄電池組進行充電。風力發(fā)電機輸出功率為

式中：R為風輪葉片半徑；V為風速；CP為風能利用系數(shù)，最大值為0．593。
風輪葉片有定漿距和變漿距之分。定漿距風力機在額定風速以下的風速范圍，CP達不到最佳值，輸出功率低；超出額定風速后，CP也會偏離最佳值，輸出功率降低；只有在額定風速時CP有最佳值，使輸出功率最大。變漿距風力機，啟動時通過調節(jié)漿距角可以使CP最大，輸出功率較大；超出額定風速后，通過調節(jié)漿距角使CP保持在最佳，輸出功率保持在額定值。