風(fēng)光儲是指風(fēng)能、太陽能和儲能技術(shù)的集合體。風(fēng)光儲系統(tǒng)運(yùn)用風(fēng)能和太陽能這兩種可再生能源實(shí)行發(fā)電，并經(jīng)過儲能技術(shù)解決可再生能源發(fā)電的間歇性和波動性問題，以完成平穩(wěn)、可靠的電力供應(yīng)。

風(fēng)光儲系統(tǒng)主要采用風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元和能量儲物單元構(gòu)成。風(fēng)能和光能是經(jīng)過風(fēng)力發(fā)電機(jī)和光伏陣列實(shí)行收集和變換的，而儲能單元則負(fù)責(zé)對電能實(shí)行存儲和釋放，以平衡電力系統(tǒng)的供需關(guān)系。

風(fēng)光儲系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)定有許多優(yōu)點(diǎn)。首先，它克服了地域和環(huán)境限制，能夠廣泛應(yīng)用來各種場景。其次，風(fēng)光儲系統(tǒng)設(shè)定有投資少、輸出時間長、維護(hù)成本低等特別點(diǎn)，有助于降低電力系統(tǒng)的整體成本。此外，風(fēng)光儲系統(tǒng)還可以提升風(fēng)電和光伏發(fā)電的平穩(wěn)性和可靠性，使不平穩(wěn)的能源變得更為平穩(wěn)可靠，從而多加電網(wǎng)對可再生能源的吸收接納程度。

在電力系統(tǒng)中，風(fēng)光儲系統(tǒng)可以經(jīng)過多種方法應(yīng)用儲能技術(shù)，例如應(yīng)用超級電容器平抑風(fēng)電場功率（W）波動、直接控制分布式電源本身改善其輸出功率（W）特性等。此外，風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)還可以充分運(yùn)用風(fēng)能和光能在時間及地域上的天然互補(bǔ)性，改善整個發(fā)電系統(tǒng)的功率（W）輸出特性，降低對電網(wǎng)的不利影響。

一、項(xiàng)目基礎(chǔ)簡介
20KW風(fēng)光儲智能微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為科研創(chuàng)新理念與實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)型相集合的集風(fēng)力發(fā)電，光伏發(fā)電、數(shù)值收集等多元化"風(fēng)、光、混合新能源實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)"。
20KW風(fēng)光儲智能微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽能電池組、追日系統(tǒng)、風(fēng)力及光伏控制系統(tǒng)主控系統(tǒng)構(gòu)成的微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。
其作業(yè)原理是風(fēng)力、光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電，并由磷酸鐵鋰電池儲能，DC/AC逆變成交流ACAC電，其系統(tǒng)本身作為一個小型的變、送電站、驅(qū)動交流ACAC充電樁或其它供電設(shè)備。
20KW風(fēng)光儲智能微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)會按照既定策略運(yùn)行，用電低谷時段經(jīng)過光伏發(fā)電或者風(fēng)力發(fā)電向儲能系統(tǒng)充電，當(dāng)夜晚光伏能量不足或無風(fēng)現(xiàn)象下從電網(wǎng)取電來補(bǔ)充儲能電池的電量差，在電網(wǎng)用電高峰時段再將蓄電池電能經(jīng)變流系統(tǒng)持續(xù)向電網(wǎng)送電，形成峰谷補(bǔ)償效能，系統(tǒng)可以自動運(yùn)行，也可自定義時段運(yùn)行或者經(jīng)過本地計算機(jī)數(shù)值數(shù)值制定運(yùn)行策略，便利管理。


①　24KWH儲能池及BMS管理系統(tǒng)
②　光伏控制系統(tǒng)
③　風(fēng)力控制系統(tǒng)
④　50kw微網(wǎng)儲能雙向變流器（含STS 、DC/DC變換器）
⑤　配備微網(wǎng)能量管理EMS及監(jiān)控系統(tǒng)
⑥　配備綜合交流ACAC配電的電能重量檢驗(yàn)測試機(jī)儲物儲物柜
1.1系統(tǒng)拓?fù)鋱D

圖1 系統(tǒng)拓?fù)鋱D
1.2 功能特別點(diǎn)
整套系統(tǒng)的各個模型塊預(yù)留了CANRS485RS232USBTCPIP通訊連接口，可以經(jīng)過該通訊連接口對系統(tǒng)中各個模型塊實(shí)行監(jiān)控，方便未來項(xiàng)目研發(fā)使用。
Ø 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺包括了室內(nèi)溫/濕度儀，風(fēng)速測量、光照度測量系統(tǒng)，讓使用者實(shí)操起來更直觀；
Ø 系統(tǒng)DC-AC并網(wǎng)同步電源，應(yīng)用高頻脈沖調(diào)制技術(shù)，設(shè)定有小體積、高效率及高功率（W）因數(shù)輸出；
Ø 系統(tǒng)操作面板上應(yīng)用直觀的數(shù)字表和液晶顯露，讓用戶理解當(dāng)前系統(tǒng)作業(yè)狀態(tài)；
Ø 系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶提供交流ACAC110V/220V/380V純正弦波交流ACAC電能；
Ø 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，可以讓實(shí)驗(yàn)學(xué)生自行拆卸裝配位移，使用簡便、無噪音、無污染；
Ø 系統(tǒng)多加市電與風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電變換模型塊，讓實(shí)驗(yàn)更具實(shí)操性；
Ø 多加分布式供電原理與實(shí)驗(yàn)電子回路，讓學(xué)生多加對新知識的理解；
Ø 增設(shè)直線DC母線單元，便利系統(tǒng)各模型塊之間連接及實(shí)驗(yàn)；
Ø 單單獨(dú)的后備磷酸鐵鋰儲能電池及BMS充放電管理單元；
二、方案基礎(chǔ)簡介
2.1風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由1臺（套）風(fēng)力并網(wǎng)控制系統(tǒng)、10KW垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、葉片、風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)、塔架等構(gòu)成。

風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng) 風(fēng)力發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)示意圖
2.1.1 發(fā)力發(fā)電控制系統(tǒng)：
分布式風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)、風(fēng)光互補(bǔ)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)；
2.1.2 特別點(diǎn)：
Ø  風(fēng)力發(fā)電專用并網(wǎng)控制逆變一體機(jī)
Ø  寬界限風(fēng)力發(fā)電 MPPT 功能，可 30 個點(diǎn)設(shè)定功率（W）彎彎曲線
Ø  完善的保護(hù)功能
Ø  可選 RS232/RS485/GPRS 實(shí)行電腦監(jiān)控，其中 GPRS 可同時完成 APP 監(jiān)控
2.1.3 技術(shù)功能數(shù)值：

風(fēng)力發(fā)電原理是運(yùn)用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再經(jīng)過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。

選用裝配場地
選用土質(zhì)堅(jiān)實(shí)的平地作為裝配場地，裝配風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組位置應(yīng)該至少遠(yuǎn)離房屋及人員活動場所50米，務(wù)必在選定裝配場地時考慮到風(fēng)葉的光影影響及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時產(chǎn)生的噪音影響（正常作業(yè)時噪音約為65dbA）。同時避免周圍有高大的樹木、建筑物等影響風(fēng)速風(fēng)向的障礙物。
禁止裝配在松軟的沙地、高低不平的場地、有下陷或塌方可能的場地、洼地及其他容易受氣候影響而發(fā)生地質(zhì)改變的場地。同時需要考慮從風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電機(jī)部分到您的儲能蓄電池組的距離，距離越短，所用傳輸電纜越短，因而傳輸過程中的耗能也越少，如果必須得有較長的距離,則盡量選用粗些的標(biāo)準(zhǔn)電纜。

地基尺寸（地面裝配）
請選用在無風(fēng)天氣實(shí)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)裝配及接線。

立桿尺寸圖 預(yù)埋基礎(chǔ)圖


屋頂裝配：
注：屋頂裝配時需要現(xiàn)場勘察并征得甲方后勤部門同意，還要對屋頂構(gòu)造承重做大致評估。

風(fēng)機(jī)、追日支撐架屋頂基礎(chǔ)圖

風(fēng)機(jī)、追日支撐架基礎(chǔ)效果圖
2.2光伏發(fā)電系統(tǒng)
10KW光伏發(fā)電前端主要采用2個5KW追日發(fā)電單元構(gòu)成、容量（KV）相加起來共計10KW。可地面裝配或屋頂裝配。
10KW光伏儲能發(fā)電系統(tǒng)主要采用光伏子單元、雙軸跟蹤單元、能量存儲單元、電網(wǎng)接入裝置和能量管理系統(tǒng)四大部分包括。

系統(tǒng)運(yùn)行原理
控制原則如下：
Ø 白天，光伏系統(tǒng)發(fā)電優(yōu)先給實(shí)驗(yàn)室內(nèi)負(fù)載供電，當(dāng)光伏發(fā)電功率（W）大于負(fù)荷功率（W）時多余電能儲物在蓄電池中，當(dāng)光伏發(fā)電功率（W）小于負(fù)荷功率（W）時，儲能電池和光伏發(fā)電一起給負(fù)載供電；
Ø 夜晚，光伏側(cè)直線DC停機(jī)，由儲能電池經(jīng)過儲能逆變器單單獨(dú)給負(fù)載供電，當(dāng)電池剩余容量（KV）（SOC）放到設(shè)定值，系統(tǒng)自動切入電網(wǎng)，由電網(wǎng)給負(fù)載供電，按照需求，電網(wǎng)可以經(jīng)過儲能逆變器給電池充電，也可以不充電；
Ø 當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，光儲系統(tǒng)自動變換至離網(wǎng)運(yùn)行模式，由光伏電池和儲能電池同時向負(fù)載供電；
Ø 電網(wǎng)可以向儲能電池充電，充電功率（W）及充電時間可調(diào)；
2.2.1 光伏結(jié)合套件
光伏發(fā)電系統(tǒng)前端應(yīng)用40塊260Wp 多晶硅結(jié)合套件，峰值輸出功率（W）10.4KW
Ø 結(jié)合套件型號：ZM260P-29b 多晶
Ø 最大功率（W）（W）：260
Ø 開路電壓（V）（V）：40.2
Ø 短路電流（A）（A）：8.81
Ø 最大功率（W）點(diǎn)的作業(yè)電壓（V）（V）：29.9
Ø 最大功率（W）點(diǎn)的作業(yè)電流（A）（Ａ）：8.36
Ø 轉(zhuǎn)化效率：17.12%
Ø 開路電壓（V）溫度（℃）系數(shù)：-0.292%/K
Ø 短路電流（A）溫度（℃）系數(shù)：+0.045%/K
Ø 功率（W）溫度（℃）系統(tǒng)：-0.408%/K
Ø 最大系統(tǒng)電壓（V）（V）：1000
Ø 保險絲規(guī)格限定電流（A）（A）：20
Ø 結(jié)合套件尺寸：1650×992×40mm
Ø 重量（kg）：19.1kg
Ø 框體結(jié)構(gòu)：陽極氧化鋁
Ø 玻璃：白色鋼化安全玻璃3.2mm
Ø 電池片封裝：EVA
Ø 背板：復(fù)合薄膜
Ø 太陽能電池片：6×10片多晶硅太陽能電池片（156mm×156mm）
Ø 接線盒
1) 6個旁路二極管
2) 絕緣材料：PPO
3) 防水浸等級：IP65
2.2.2 雙軸跟蹤系統(tǒng)(跟蹤式支撐架和固定支撐架二選其一)
雙軸跟蹤系統(tǒng)是一種能夠保持太陽能電池板隨時正對太陽，使太陽光的光線隨時垂直照射太陽能電池板的動力裝置。

5KW 支撐架三維（3D）圖 5KW 支撐架圖
跟蹤支撐架的機(jī)械構(gòu)造主要分為三大部分，立柱，橫梁和網(wǎng)架。立柱與橫梁的連接處為x軸減慢速度機(jī)，橫梁和網(wǎng)架的連接處為y軸減慢速度機(jī)，鋼構(gòu)造支撐架全部應(yīng)用熱鍍鋅噴塑。
跟蹤系統(tǒng)將多加大于35%的太陽輻射接收量，顯著提升太陽能光伏結(jié)合套件的發(fā)電效率。
主控應(yīng)用西門子S7-1200系列主機(jī)，高精確度、高平穩(wěn)數(shù)字化控制方案設(shè)計，先進(jìn)的天文算法,就地實(shí)時追蹤太陽使光伏方陣時刻保持最大輸出功率（W），提升光伏發(fā)電轉(zhuǎn)化效率。風(fēng)速測量裝置在正常天氣現(xiàn)象下保持靜默感知運(yùn)行，遇到大風(fēng)天氣或風(fēng)速達(dá)到一定等級則會自動運(yùn)行，并經(jīng)過控制主機(jī)使支撐架系統(tǒng)自動放平減小風(fēng)阻、保護(hù)支撐架系統(tǒng)在暴風(fēng)雨天氣能夠安全運(yùn)行。
整體支撐架系統(tǒng)放置在屋頂，經(jīng)電纜輸送至室內(nèi)主控臺，可完成分布式屋頂發(fā)電相關(guān)實(shí)驗(yàn)，所發(fā)電能與風(fēng)力發(fā)電相集合，經(jīng)DC-AC逆變成三相正弦波380V交流ACAC電，可供實(shí)驗(yàn)室照明、計算機(jī)數(shù)值數(shù)值和制氫系統(tǒng)使用。
全部系統(tǒng)的設(shè)計、裝配與實(shí)際工程一樣，可在老師的指導(dǎo)下做為學(xué)生練習(xí)拆卸、組裝實(shí)習(xí)樣機(jī)來用。


1、支撐架整體應(yīng)用國標(biāo)鋼材，經(jīng)酸洗后作鍍鋅、噴漆防銹處置整理，抗能力可達(dá)15級以上。
2、電動推桿是一種將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)動作轉(zhuǎn)變?yōu)橥茥U的直線往復(fù)動作的電力驅(qū)動裝置?？捎脕砀鞣N簡便或復(fù)雜的工序技藝流程中做為執(zhí)行機(jī)械使用，以完成遠(yuǎn)距離控制、集中控制或自動控制。
3、回轉(zhuǎn)式減慢速度器，應(yīng)用回轉(zhuǎn)支承（俗稱轉(zhuǎn)盤）作為減慢速度器從動件，可完成無限制的圓周回轉(zhuǎn)和減慢速度，可以承受較大的軸向力、徑向力和傾覆力；
² 輸出轉(zhuǎn)矩：65 kN.m
² 傾覆力矩：38.7 kN.m
² 軸向靜荷載量：338 kN.m
² 徑向靜荷載量：135 kN.m
² 減慢速度比：61:1
4、新的模型塊化SIMATIC S7-1200控制器是我們新推出設(shè)備的核心，可完成簡便卻高度精確的自動化任務(wù)。系統(tǒng)有五種不一樣模型塊，分別為 CPU 1211C、CPU 1212C 、 CPU 1214C、CPU1215C和CPU1217C。設(shè)定有快速啟動、精確監(jiān)控和最高等級的可用性。