風光儲供電系統中的能量控制策略(圖表)

　　中國風電材料設備網訊：摘　要：太陽能與風能是兩種廣泛存在并可被很好獲取的可再生能源，在風力發電與光伏發電互補供電系統工作模式下，如何實現對這兩類可再生能源的最大限度利用，同時滿足系統中能量流動的要求，是一個實際應用的關鍵問題。本文結合風光儲供電系統兩種運行方式中的能量流動分析，給出了相應的能量控制策略與實現方法，并給出了其工作狀態切換的具體切換邏輯設計，保證了最大限度利用可再生能源系統的發電量，同時也確保向用電負載可靠供電。
　　1. 概述
　　當今世界面臨能源緊缺、環境惡化的難題，而太陽能和風能以其無污染、可再生、普遍存在、能量巨大等優點，得到越來越多的關注與發展。近年來，國際光伏發電發展迅猛，光伏發電正在由邊遠農村和特殊應用的獨立型供電向并網發電和與建筑結合供電的方向發展，光伏發電已由補充能源向替代能源過渡。2004 年全球光伏電池的生產首次超過了100 萬千瓦(1GWp)。專家們估計，到2020 年全球太陽能光伏發電將占世界發電量的1.1％，2040 年將占26％，2050 年以后將成為世界能源支柱。
　　本文所述的系統產品是一種風光儲供電系統，將太陽能與風能這兩類可再生能源的電力匯合到一起，經過可并網的逆變器的設計與能量控制策略的選擇，實現對某些不便于電網供電負載的綜合供電控制，既滿足負載的供電需求，又達到對新能源的最佳綜合應用。
　　2. 風光儲供電系統產品的構成
　　風電與光伏發電的混合使用，再結合著蓄電池充放電管理，可以穩定地向負載或電網提供電能供應，這是目前比較現實的解決方案之一。但如何有效、合理、最大利用其所發出的能量并進行可靠的管理，是本文重點考慮并解決的問題所在。
　　風光儲供電系統主要有兩種形式：離網獨立運行與并網運行，如下圖1 所示。風光儲供電系統一般均可采用最大功率點跟蹤（MPPT）控制策略，以便最大限度地發揮出這兩種新能源的效力。但是眾所周知，無論是太陽能光伏組件還是風力發電機，其輸出的最大功率多少是由當時的氣候環境如日照強度、溫度、風速等決定，所以如何平衡系統的輸入與輸出功率是一個難題。