CN105446411A - 一种基于风光互补混合发电功率的mppt控制系统 - Google Patents

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CN105446411A CN201510844757.3A CN201510844757A CN105446411A CN 105446411 A CN105446411 A CN 105446411A CN 201510844757 A CN201510844757 A CN 201510844757A CN 105446411 A CN105446411 A CN 105446411A
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Abstract

本发明涉及一种基于风光互补混合发电功率的MPPT控制系统，包含控制器和分别与控制器连接的风力机、光伏电池板、蓄电池；所述风力机和光伏电池板的底部分别设置在电机上，通过控制器控制能调节旋转角度；所述风力机上还设置有风速风向传感器，光伏电池板上设置有光照度传感器；所述控制器能根据风速风向传感器或光照度传感器检测的信号对应控制风力机或光伏电池板发电，并通过蓄电池储存电能和稳定输出功率；本发明通过将风力发电和光伏发电有效的结合起来，实现风光互补的作用，确保在复杂的天气状况下也能完成最大稳态功率输出，从而提高了发电效率，且控制方便。

Description

一种基于风光互补混合发电功率的MPPT控制系统
技术领域
本发明涉及新能源领域，特指一种基于风光互补混合发电功率的MPPT控制系统。
背景技术
现有技术CN102437794A中公开了一种太阳能光伏MPPT控制系统，该系统主要是由控制器输出PWM信号至晶体管的栅极，通过改变PWM信号的占空比来产生扰动电流，并控制扰动方向来控制太阳能光伏电池输出达到最大功率点；在阳光充足的情况下使用时，能够控制太阳能电池板完成最大功率点的输出，但在光照条件不足或阴雨天气下使用时，就无法正常工作，受到天气的局限，不灵活，且采用扰动电流法对太阳能电池板的MPPT控制时，很容易造成输出功率在最大功率点附近振荡，造成能量的损失，为此，我们研发了一种基于风光互补混合发电功率的MPPT控制系统，将风力发电和太阳能发电有效的结合起来，确保在复杂的天气状况下也能完成最大稳态功率输出。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种基于风光互补混合发电功率的MPPT控制系统，将风力发电和太阳能发电有效的结合起来，确保在复杂的天气状况下也能完成最大稳态功率输出。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于风光互补混合发电功率的MPPT控制系统，包含控制器和分别与控制器连接的风力机、光伏电池板、蓄电池；所述风力机和光伏电池板的底部分别设置在电机上，通过控制器控制能调节旋转角度；所述风力机上还设置有风速风向传感器，光伏电池板上设置有光照度传感器；所述控制器能根据风速风向传感器或光照度传感器检测的信号对应控制风力机或光伏电池板发电，并通过蓄电池储存电能和稳定输出功率。
优选的，一种基于风光互补混合发电功率的MPPT控制系统还包含与控制器连接的逆变器；所述逆变器用于将直流电转变为交流电，供给交流负载使用。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明所述的基于风光互补混合发电功率的MPPT控制系通过将风力发电和光伏发电有效的结合起来，实现风光互补的作用，确保在复杂的天气状况下也能完成最大稳态功率输出，从而提高了发电效率，且控制方便。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1为本发明所述的基于风光互补混合发电功率的MPPT控制系统的结构框图；
附图2为本发明所述的基于风光互补混合发电功率的MPPT控制系统的风力发电MPPT算法流程图；
附图3为本发明所述的基于风光互补混合发电功率的MPPT控制系统的光伏发电MPPT算法流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
附图1为本发明所述的基于风光互补混合发电功率的MPPT控制系统，包含控制器和分别与控制器连接的风力机、光伏电池板、逆变器、蓄电池；所述风力机和光伏电池板的底部分别设置在电机上，通过控制器控制能调节旋转角度，达到最大的输出功率；所述风力机上设置有风速风向传感器，用于检测风速的大小及其方向并发送给控制器，当到达发电要求时，则控制器启动风力机发电；所述光伏电池板上设置有光照度传感器，用于检测光照的强度，当到达发电要求时，则控制器启动光伏电池板发电；所述蓄电池用于储存电能和稳定输出功率，当光伏电池板或风力机输出功率时，输出的有功功率比较小，此时蓄电池则提供电能使输出的功率达到额定值，而风力机与光伏电池板同时工作时，输出的有功功率比较大，此时蓄电池则吸收电能使输出的功率稳定在额定值；所述逆变器用于将直流电转变为交流电，供给交流负载使用，也可以通过控制器控制直接将直流电供给直流负载使用。
使用时：当光照条件不足，有风的天气下，光伏电池板不工作，主要由风力机发电进行有功功率输出；如图2所示，在风力机输出有功功率稳定后，控制器会给风力机加一个左偏航的干扰，判断此时输出功率的变化，如果输出功率变大，则继续左偏航；如果输出功率变小，则反方向偏航，通过偏航找到最大输出功率的方向；
当光照条件充足、无风的天气下，风力机不工作，主要由光伏电池板发电进行有功功率输出；由于太阳与光伏电池板的关照角度越大，太阳的辐射照度系数就越强，使实际输出功率越大，如图3所示，在光伏电池板输出有功功率稳定后，控制器会朝一个方向调整光伏电池板的角度，并判断此时电池板与太阳光照的角度是否变大，如果变大则继续向同一个方向转动；如果角度变小则控制太阳能电池板向反方向转动，找到光伏电池板与太阳之间角度最大的点；
当光照条件充足，且有风的天气下，此时风力机和光伏电池板同时发电进行有功功率输出。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明所述的基于风光互补混合发电功率的MPPT控制系通过将风力发电和光伏发电有效的结合起来，实现风光互补的作用，确保在复杂的天气状况下也能完成最大稳态功率输出，从而提高了发电效率，且控制方便。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于风光互补混合发电功率的MPPT控制系统，其特征在于：包含控制器和分别与控制器连接的风力机、光伏电池板、蓄电池；所述风力机和光伏电池板的底部分别设置在电机上，通过控制器控制能调节旋转角度；所述风力机上还设置有风速风向传感器，光伏电池板上设置有光照度传感器；所述控制器能根据风速风向传感器或光照度传感器检测的信号对应控制风力机或光伏电池板发电，并通过蓄电池储存电能和稳定输出功率。
2.根据权利要求1所述的基于风光互补混合发电功率的MPPT控制系统，其特征在于：还包含与控制器连接的逆变器；所述逆变器用于将直流电转变为交流电，供给交流负载使用。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107017664A (zh) * 2017-06-08 2017-08-04 兰州理工大学 一种风光互补发电系统最大功率分时跟踪方法
CN108826199A (zh) * 2018-08-22 2018-11-16 肇庆中能创智信息科技有限公司 一种新能源节能环保的公园照明灯
CN110333742A (zh) * 2019-07-30 2019-10-15 西南科技大学 一种移动无人船太阳能电池板自动跟随控制方法
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