太陽(yáng)能風(fēng)能及市電一體電源的供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：利用太陽(yáng)能、風(fēng)能及市電交流電能互補(bǔ)的三能一體電源，以LED燈作為負(fù)載，構(gòu)成一套長(zhǎng)效、穩(wěn)定的照明系統(tǒng)，用于廣告用霓虹燈、風(fēng)景區(qū)獨(dú)特建筑裝飾照明等場(chǎng)所，具有節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能；風(fēng)力；市電；供電系統(tǒng)

利用太陽(yáng)能、風(fēng)能，加上市電構(gòu)成三能一體的供電系統(tǒng)，對(duì)節(jié)能型的LED供電，是一種具有較高性?xún)r(jià)比的新型供電系統(tǒng)。風(fēng)能和太陽(yáng)能具有天然的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，白天太陽(yáng)光強(qiáng)，夜晚風(fēng)大；夏天日照好，風(fēng)弱；冬天季節(jié)風(fēng)大，日照少。在自然風(fēng)能和光能都很弱的情況下，啟動(dòng)市電作為備用供電電源，保證負(fù)載在長(zhǎng)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(fù)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(tái)或多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)(內(nèi)含風(fēng)力機(jī)控制器)、太陽(yáng)能光伏電池板(內(nèi)含光電板控制器)、220 V市電組成。
1)風(fēng)力發(fā)電機(jī)利用風(fēng)力機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。通過(guò)控制器的控制，一是將電能直接供給直流負(fù)載LED燈或經(jīng)DC／AC逆變器供給交流負(fù)載，二是將多余的電能對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電。風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率為

式中：R為風(fēng)輪葉片半徑；V為風(fēng)速；CP為風(fēng)能利用系數(shù)，最大值為0．593。
風(fēng)輪葉片有定漿距和變漿距之分。定漿距風(fēng)力機(jī)在額定風(fēng)速以下的風(fēng)速范圍，CP達(dá)不到最佳值，輸出功率低；超出額定風(fēng)速后，CP也會(huì)偏離最佳值，輸出功率降低；只有在額定風(fēng)速時(shí)CP有最佳值，使輸出功率最大。變漿距風(fēng)力機(jī)，啟動(dòng)時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)漿距角可以使CP最大，輸出功率較大；超出額定風(fēng)速后，通過(guò)調(diào)節(jié)漿距角使CP保持在最佳，輸出功率保持在額定值。