新型太陽能和風能混合發電系統研究與應用分析

文 李 佳

一、太陽能與風能混合發電系統現狀分析

太陽能和風能均為可再生清潔型能源，利用二者進行發電，除了能夠減少燃料的用量之外，還能減輕對環境的污染。正常情況下，太陽能電池和風力發電均能夠對直流電進行輸出，并利用蓄電池組為太陽能電池補充電量。由于太陽能和風能全部是大自然提供的能源，從而使得這兩種能源在使用中，會受到氣象條件的限制，由此使其具備了不確定性的特點，如太陽能只出現在白天，而風力則會因季節的不同出現強弱變化，通過將太陽能與風能相混合，可以實現優勢互補，由此能夠使資源的利用效率最大化。同時，還能彌補單獨一種發電方式存在的不足和缺陷。大量的實踐表明：太陽能與風能混合發電系統，要比獨立發電系統的功率輸出更穩定，供電的可靠性也要更高一些。此外，蓄電池組、逆變器等設備的使用，能夠使混合發電系統的運行成本更加合理，有助于經濟效益的提升。在將混合發電系統進行應用的過程中發現，雖然其穩定性要高于單一的發電系統，但這需要建立在有效控制的前提下，換言之，在太陽能和風能混合系統應用時，必須確保監控系統的可靠性，這樣才能使混合發電系統保持穩定運行，也才能使其功能和作用得以最大限度地發揮。目前，太陽能與風能混合發電系統已經相對成熟，其應用也越來越廣泛，基于這一前提，必須保證混合發電系統的運行穩定性和可靠性，所以應當加強對混合發電系統運行過程的監控與管理，這是本文研究的重點內容。

二、新型太陽能與風能混合發電系統應用中的監控管理

在對太陽能與風能混合發電系統進行應用的過程中，為使系統能夠始終保持穩定、可靠的運行狀態，應當做好監控管理工作，而此項工作可以通過智能監控系統來實現。

（一）監控系統的構成

這里提出的風光混合發電系統的智能監控系統主要是由以下兩個層次組合而成：即監控層和管理層。

1.監控層。這是整個監控系統的核心部分，采用了性能完備的微處理芯片，可對設備的運行狀態進行實時控制，并根據實際情況，對設備的運行參數進行設定，同時能夠與管理層保持實時通信。

2.管理層。監控系統中的管理層是通過電腦來完成處理各種工作，具體包括多臺設備并列運行時的協調控制。除此之外，管理層還能對混合發電系統并網的相關問題進行有效處理。

（二）監控系統的應用

混合發電監控系統具備強大的控制和管理功能，如狀態監測、充放電控制、能量管理以及參數設定等。

1.狀態監測。混合發電系統保持正常運行的過程中，智能監控系統可對其運行參數進行實時監測，進而對蓄電池組的電壓、光照強度、風能密度等進行有效控制，同時將收集到的數據，以實時通信的方式傳給管理層，由管理層負責對混合發電系統的運行狀況進行分析，并對異常情況進行自動處理。

2.充放電控制。在混合發電系統中，蓄電池組是其中重要的設備之一，智能監控系統可對蓄電池組的充放電進行控制。通常情況下，混合發電系統的運行成本在很大程度上與蓄電池組的使用壽命有關，若是蓄電池組頻繁更換，則會導致運行成本提高。蓄電池的使用壽命與充放電的狀態有著密切關聯，通過監控系統的充放電控制，可使蓄電池組始終保持最佳的狀態，由此可進一步延長其使用壽命，有利于混合發電系統運行成本的降低。

3.參數設定。混合發電系統的運行需要通過相關參數予以保證，通過智能監控系統可對其參數進行合理設定，如保護極限等等，該功能的實現方式有兩種，一種是直接在設備的操作面板上實現，另一種則是利用通信的方式，遠程實現。

4.能量管理。混合發電系統的電能來源于太陽能、風能及儲能系統，智能監控系統的能量管理可對混合發電系統的供電模式切換進行處理，由此可以保證混合發電系統的運行穩定性。

綜上所述，以太陽能和風能為主要能量來源的風光混合發電系統，現已在電力系統中獲得越來越廣泛的應用，在具體應用時，為保證混合發電系統的運行穩定性，應當做好監控管理工作。