[發明專利]一種基于風光互補系統的太陽能光伏發電裝置及其光伏板調節方法

在審

• 申請號: 201711391410.3
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN107947687A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 李光林;李佳寶;孫福明
• 申請（專利權）人: 遼寧工業大學
• 主分類號: H02S10/10
• 分類號: H02S10/10;H02S20/30;H02S20/32;H02S10/20;F24S30/45;H02J7/14
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙)11369
• 代理人: 周明飛

技術領域

本發明涉及風電互補發電系統應用領域，具體涉及一種基于風光互補系統的太陽能光伏發電裝置及其光伏板調節方法。

背景技術

能源是國民經濟發展和人民生活必須的重要物質基礎，在過去的200多年里，建立在煤炭、石油、天然氣等化石燃料基礎上的能源體系極大的推動了人類社會的發展。但是人類在使用化石燃料的同時，也帶來了嚴重的環境污染和生態系統破壞。近年來，世界各國逐漸認識到能源對人類的重要性，更認識到常規能源利用過程中對環境和生態系統的破壞。各國紛紛開始根據國情，治理和緩解已經惡化的環境，并把可再生、無污染的新能源的開發利用作為可持續發展的重要內容。

風光互補，是一套發電應用系統，該系統是利用太陽能電池方陣、風力發電機(將交流電轉化為直流電)將發出的電能存儲到蓄電池組中，當用戶需要用電時，逆變器將蓄電池組中儲存的直流電轉變為交流電，通過輸電線路送到用戶負載處。是風力發電機和太陽電池方陣兩種發電設備共同發電，風光互補發電系統利用風能和太陽能資源的互補性，具有較高性價比的一種新型能源發電系統，具有很好的應用前景。

最初的風光互補發電系統，就是將風力機和光伏組件進行簡單的組合，因為缺乏詳細的數學計算模型，同時系統只用于保證率低的用戶，導致使用壽命不長；太陽能光伏發電系統是利用太陽電池半導體材料的光伏效應，將太陽光輻射能直接轉換為電能的一種新型發電系統，有獨立運行和并網運行兩種方式。獨立運行的光伏發電系統需要有蓄電池作為儲能裝置，主要用于無電網的邊遠地區和人口分散地區，整個系統造價很高；在有公共電網的地區，光伏發電系統與電網連接并網運行，省去蓄電池，不僅可以大幅度降低造價，而且具有更高的發電效率和更好的環保性能。

在現有技術中，風光互補發電系統中的太陽能光伏板大多是固定不動的，利用白天太陽光的照射來發電，由于地球自轉，太陽光線隨時都在變化，固定的太陽能光伏板接收的光線不能達到最大化，使得很多能量不能利用；同時，現有技術中，盡管有能簡單調節位置的太陽能光伏板，但是隨著太陽光線轉動或者定時轉動，由于不能隨著儲能裝置的電量以及太陽光線等及時調節，也同樣造成了太陽能光伏板接收的光線不能達到最大化，使風光互補發電系統中的能量不能最大化利用的問題。

發明內容

本發明設計開發了一種基于風光互補系統的太陽能光伏發電裝置，本發明的發明目的是通過太陽能光伏板的合理布局，提高太陽能光伏板的光線利用率以及風光互補系統的發電功率。

本發明設計開發了一種基于風光互補系統的太陽能光伏發電裝置的調節方法，本發明的發明目的是解決太陽能光伏板的轉動角度有效調節，使其達到良好的運行狀態，提高太陽能光伏板對光線的接收率。

本發明提供的技術方案為：

一種基于風光互補系統的太陽能光伏發電裝置，包括：

基座，其內部安裝發電機；

垂直軸，其安裝在所述基座上，所述垂直軸依次穿過下連接架和上連接架，并且與所述上連接架和所述下連接架轉動連接，所述垂直軸的頂端還固定設置有支撐座；

葉片，其固定安轉在所述上連接架和所述下連接架之間，并且與所述垂直軸平行；

支撐軸，其通過所述支撐座上的圓形通孔安裝在所述垂直軸的頂端；

太陽能光伏板，其固定拼接成具有拋物面形，并且通過所述支撐軸上的支架與所述支撐軸固定連接；

驅動電機，其與所述支撐軸電聯，能夠用于使所述支撐軸旋轉；

角度傳感器，與所述支撐軸電聯，能夠用于監測所述支撐軸的旋轉角度；

光伏板控制器，其同時電聯所述角度傳感器和所述驅動電機；

風電互補控制器，其同時電聯所述發電機和太陽能光伏板。

優選的是，所述葉片的數量設置不少于3個。

優選的是，還包括：負載儲能裝置，其同時電聯所述光伏板控制器和所述風電互補控制器。

優選的是，所述負載儲能裝置為多個電池單體串聯而成的鉛酸電池組。

優選的是，還包括：

底座，其上固定安裝所述基座；

支撐架，其套設在所述垂直軸上，設置在所述上連接架的上方；

牽引繩，其一端固定在所述支撐架上，另一端固定在所述底座上。

優選的是，所述葉片的表面涂有防水膜。

一種基于風光互補系統的太陽能光伏發電裝置的光伏板調節方法，使用如所述的發電裝置，包括如下步驟：

步驟一、采集所述發電機的輸出功率和所述負載儲能裝置的負載電量；