风光互补发电系统的块图

风光互补发电系统作为一种合理的独立供电系统，为风能和太阳能资源的综合开发开辟了一条新路，标志着可再生能源的开发利用进入了一个新的阶段。风能太阳能混合发电系统不仅适合电力短缺的边远地区，而且采用可再生能源，无公害、低成本、高效率，在有条件的地方具有良好的开发和应用前景。因此，风能和太阳能的综合开发利用，对风能和太阳能互补发电的发展有着广阔的前景，得到了许多国家的关注。

早期的风能太阳能混合发电系统只是将风力发电系统与太阳能发电系统相结合，没有考虑系统匹配、优化等问题。为了设计风光互补发电系统，充分发挥风光互补发电的优势，有必要对当地的太阳能和风能资源进行考察，然后根据基本资源数据优化配套系统的设计。风能太阳能混合发电系统建成后，应进行系统匹配试验、发电实际测试等性能参数的测试。

离网风光互补发电系统的块图显示在图1中。光伏发电装置使用所需的太阳能电池将太阳能转化为电能，风力发电机组使用中小型风力发电机将风能转化为电能。通过智能控制中心，统一管理电池充电、放电和逆变器，为负载提供稳定可靠的电源。两个发电机组在能源收集方面互补性强，各具特色。风光互补发电系统可以充分发挥风力发电和光伏发电的特点和优势，最大限度地利用自然赋予的风能和太阳能。对于耗电量大、用电需求大、风能和太阳能资源丰富的地区来说，风光互补发电系统无疑是最佳选择。

离网风光互补发电系统由风力发电机、太阳能光伏电池、电池、控制器/逆变器、配电系统和电气设备组成。风光互补发电系统的控制器/逆变器配有风力发电机和太阳能电池的两个输入接口。风力发电机和太阳能光伏电池产生的电力通过充电控制器向存储电池充电，然后存储在存储电池中的直流电通过逆变器转换成适合普通电器的交流电。

根据不同地区的风能和太阳能资源以及不同的电力需求，用户可以配置不同的风能太阳能混合发电模式。充分利用自然资源独立发电，为照明或电力设备提供稳定的电力。从理论上讲，最佳匹配方案是利用风能和太阳能互补发电，以风能为主体，光电为辅助部分的设计。前提是实现风能与太阳能的无缝连接，实现无缝连接转换，即不停电，能够以良好的安全性能抵御恶劣天气。此外，在设计中应考虑气候、日照时间、最大和最小风速、噪声等一系列外部因素，以优化风力发电机和太阳能电池的配置，充分利用太阳能和风能。一方面降低了发电系统设备的制造成本：另一方面，它增加了使用自然能量的时间，减少了使用电池的时间，提高了电池的使用寿命。

目前，国外风光互补发电系统设计主要有两种方法确定功率：一种是功率匹配方法，即在不同的辐射和风速下，相应的太阳能阵列的功率总和风力发电机的功率大于负荷功率，实现系统的最佳控制。二是能量匹配法，即在不同的辐射和风速下，相应的太阳能电池阵列的发电量和风力发电机组的发电量之和大于或等于负荷的耗电量，主要用于系统电力设计。目前，我国风光互补动力发电系统的研究领域包括：风光互补动力发电系统的优化匹配计算、系统优化控制等。