風光互補離網型發電系統簡介V1.2.1

新賽牌風光互補發電系統是在迎合低碳經濟形勢下集眾傢產品所長，經本研究所專業工程技術人員在多次現場調試測量調研回饋後按國傢民用建築/工礦企業配電標準規范精心設計的一種新型中小功率綠色能源產品，它和常規產品相比，具有技術指標高，性價比高，造價低、效率高、輸出功率大、智能化程度高、附加功能完善、耐用及可靠性高、按裝使用方便，一次投資，長期使用，它最適合於無電，少電地區使用。

新賽牌風光互補發電系統利用風能、太陽能的互補性，根據計算及現場測定,在同等容量及同等風速及光照度的使用條件下風光互補發電發電設備均比單獨風能發電設備/太陽能發電設備的可實際使用電量要高出11%-28%的出力。並可以獲得比較穩定的輸出，風光互補發電系統有較高的穩定性和可靠性 在保證同樣供電的情況下，可減少儲能蓄電池的容量 .通過合理地設計與匹配，基本上由風光互補發電系統供可獲得較好的社會效益和經濟效益。

註1：以30KW系統機組配用水平軸風力發電機為例。註2：風光互補配比以2：1為例。註3：在相同的氣象條件下為例（平均每周2個陰雨天，風況4-12米/秒）

目前標準產品系列的風光容量配比為A型2：1，B型1：1， C型3：1。D型3-4：1,E型2~4:1。

A型適合於風力資源充足場合下使用。B型適合於一般風力資源場合下使用。C型適合於風力資源充足場合下低成本使用。D型適合於風力資源充足場合下多機組4-12臺並聯運行使用。E型適合於風力資源充足場合下並提供直流輸出的低成本使用。

針對某些用戶受現場按裝條件限製采用中小容量多機組(單臺機組3-50KW)並聯運行的特點設計研發瞭D型控製方案的產品，該運方案目前最大可滿足12臺中小容量機組同時並聯運行，並可分別對每臺風力發電機檢測它的工作狀況(包括每臺風力發電機的輸出電壓、功率及運行工況)。

一個新型標準的風光互補發電系統應由下例幾部份組成；1.風力發電機總成2.太陽能電池板總成，3.蓄電池，4.一體化逆變器，5.風力發電機連接電纜、蓄電池連接電纜，太陽能電池板聯接電纜，6太陽能電池板按裝支架。7蓄電池按裝支架。

新賽牌風光互補發電系統的風力發電機選用國內優質品牌產品，在單機10KW等級及以上的發電系統風機部份優選高端配置,采甪三葉水平軸無尾舵自偏航帶自動變漿的風機,其中主導產品的發電機選用中低速32極永磁發電機，經計算及現場實際使用測量的數據驗證可保證在5-8米/秒風速（實際使用中這種風況是很多的）的同等條件下比那些12-16極的永磁發電機多發出電力10-15%以上,經多年的現場使用，客戶給予瞭很好的評價。

太陽能電池板是采用國外進口/國內優質品牌的單晶/多晶矽太陽能電池片在嚴格的質量管理體系下生產組裝成的優質功率板組件。該太陽能組件板具有轉換效率高15-17%，使用按裝方便，壽命長(25年)可按輸出容量選用多種功率等級串並聯組成。

根據用戶使用地區光照度不同，優先采用單晶或多晶太陽能電池板。（單晶矽直光照射下發電效能好，效率高，但價格貴，多晶矽偏光/弱光照射下發電效能好，效率略低，但同比下價格便宜）。

蓄電池采用國內老牌蓄電池生產商的優質產品，目前有2種可提供，1膠體免維護蓄電池；特點：壽命長，8-10年。充放電次數多，效率高，價格貴。2普通型免維護蓄電池；特點：壽命中等，5-8年，充放電次數多，效率高，價格略低。

一體化逆變器采用本研究所源自軍工技術自產的一體化充放電帶市電/柴油機發電/切換及市電(柴油機發電)輔助充電的正弦波逆變器，一個風光互補發電系統技術指標、性價比的高與低，壽命的長短、可靠性的高低按裝使用的方便與否，在風力發電機總成、太陽能電池板和蓄電池保證質量的前提下，很大程度上取決於一體化逆變器的控製能力與性能。

風光互補一體化逆變器性能簡介V1.2.4

新賽牌風光互補一體化逆變器是根據風能太陽能發電系統的特點采用優選的主回路拓撲結構模式，即先直流升壓>後進逆變輸出。同時升壓後的直流電壓再降壓給蓄電池充電。當直流輸入容量不足時或風光仃止發電時，由蓄電池放電協助供電。

在主回路拓撲結構中直流前級輸入采用獨特的三重升壓電路，該三重升壓電路具有非常高的工作效率《95-98％》使提供給後級逆變保持一個穩定的直流電壓。(在三相輸出電壓機型中，采用瞭國際上最先進的可四象限運行的全高頻三相四橋臂拓撲回路),在同一機箱(櫃)裡無縫鏈接和融合瞭風力/光伏發電機控製、充電控製和逆變器及直流匯流箱、市電/逆變切換交流配電的優化組合。

特點：

1、主回路采用德國英飛凌公司第四代高速大功率IGBT管/模塊（高壓輸入出），並充分利用高速低功耗的特點，即滿足瞭高功率輸出又使整機的體積小巧玲瓏。

2、主控製部分采用美國Microchip公司2011年最新發佈的高速DSP芯片，充分利用瞭2-5個DSP芯片,這也就是類似當前電腦CPU的多核運行模式(視功率大小及功能決定)的高速運算功能和豐富的邏輯控製功能及精細模擬控製功能，使的使用達到瞭傻瓜化。

3、一體化風光互補逆變器系統中增加瞭由久經考驗的由動態功率分配專傢軟件控製的動態功率分配器，運用pwm超前控製動態伺服機理，采用瞭該分配器極大的改善瞭以往直流供電系統中蓄電池短壽命的狀態，可使蓄電池真正的達到瞭出廠使用壽命。

4、充分利用每個DSP芯片中高達4M超高速率的12-24通道AD采樣，把DSP的功能發揮的淋漓盡至,並同時對並聯運行的每一組風力發電機和太陽能光伏電池作各種必要的運行狀態檢測並調整。高新控製理論與先進前衛型的高端器件把3KW-250KW等級中小型功率型的風光互補發電系統在滿功率狀態下運行的動態平衡得到瞭完美的解決。

5、一體化風光互補逆變器因為有很寬的輸入電壓范圍，可以在風力發電機較低轉速時切入運行。盡管這時輸出電壓僅額定值的35-55％左右，並有效功率數值不大，但至少也在額定值的17-22％之間，因為目前市場流通的大部分企業供貨的風力發電控製器均采用普通並聯型充電的方式，風力發電機控製器在對風機輸出電壓的控製僅為簡單的整流濾波，當電壓過高時則采用卸荷方式把電壓降下來而達到最大程度限止充電電壓和電流。

所以說不論是PWM卸荷方式或繼電器分檔卸荷方式多無法解決在低電壓的有效使用問題，而這叚低電壓輸出則是風速低時實際存在的現狀。以20KW以上等級風力發電機為例，20KW電機多數額定輸出電壓為AC380V，整流濾波後為DC514V左右，常規的蓄電池標配為12V200AH40個串聯使用，也就是說蓄電池最高充電壓為13.8~14.5VX40個=552~580V，最低的電壓為10.2VX40個=408V。從408V~580V這個電壓范圍也就是配套蓄電池充放電電壓、及逆變器輸入電壓設定的參考依據。當風力發電機在中低速運行時發出的電壓經整流濾波後不足於達到DC400V這個閥值。並全部被當作無效能量被擋在外麵瞭，即充不電又不能給逆變器供電。

所以我們的一體化逆變器的前級輸入通過三重升壓手叚，使輸出能達到額定電壓，把這一叚輸出35-45％以上有效功率給充分利用起來。在很高輸入電壓時，它並不是象常規風力發電控製器為瞭防止蓄電池的過充電而通過卸荷來降低電壓，並大量的浪費瞭可用電能，而是采用動態功率分配器，運用MPPT控製機理，分流出一部份給後級供電,並最大程度上挖掘瞭風能太陽能的供電能力，同比相同容量等級的分列控製器和逆變器增加瞭10％-15％的出力。

6、針對20KW以上容量等級的風力發電機控製部分采用瞭過壓、欠壓、偏航、解纜、風機溫度、風機註油、風速、風向、躲風、電磁剎車等多種輸入控製檢測保護以保證風力發電機可靠的運行。

7、針對高端用戶對風力發電機輸出控製的要求，在一體化逆變器輸入端采用瞭全控型PWM整流模式，該方式可使輸入端的功率因數達到0.99，極大的提高瞭風力發電機的有效出力(該方式目前僅對單機為30KW及以上的機組提供)。

8、增設瞭市電(柴油機發電)/逆變輸出自動切換和市電(柴油機發電)充電功能，在50KW及以上等級的市電逆變輸出切換裝置采用瞭類似在線式UPS輸出的方式，即輸出切換時，負載不會瞬間掉電。(選購項）彌補瞭風能太陽能電池容量有限的不足之處，又使的使用更加方便和完善。

9、靈活的各種遠/近程網路、光纖、通訊介面，(包括RS-232/485/CAN2.0)可方便的與上位電腦聯接。實現遠程控製。

10、內置太陽能板匯流集電功能，最大可達10通道，極大的方便瞭用戶使用。

11、國內外電源技術及理念的吸收、消化、改進的移植。

12、內置多級濾波器、避雷器可有效的防雷、防高脈沖波，使EMR、EMC指標達到瞭很高的指標，可適應於高端通訊設備使用。

13、大范圍的輸入電壓+30-~50%、高過載(1.5倍)輸出功率、高效能的轉換效率(90-97%)、極低的失真(1.8-3%)。

14、主要器件均選用國內外高品質產品，使可靠性更上一個臺階。

15、中小容量多臺並聯運行的控製系統，該控製系統最大可滿足12臺中小容量機組同時並聯運行。

16、風光互補一體化逆變器它是充分根據風能發電機、太陽能電池、免維護蓄電池、高頻逆變器的特點，最大程度上利用瞭組合的優越性，經優化設計後使之成為瞭一個優秀完美的組合系統。它具備瞭同比分列型具有造價低、故障率小、效率高、性能優越、使用方便、體積小、重量輕等緒多優點。

所以說新賽牌一體化風光互補逆變器是當今風能太陽能發電系統優選方案之一。目前可提供的容量等級從4.5KW至250KW。

新賽牌風光互補發電系統目前共有29個標準容量規格可提供用戶選擇，並且還有20多個非標方案提供用戶選擇。容量范圍涵蓋瞭從3KW一250KW等級，基本上可滿足普通傢庭和小型工礦企業用電使用。