风光互补抽水蓄能复合发电系统优化设计研究

摘要风光互补抽水蓄能复合发电系统是一种新型的能源开发方式，利用风能、太阳能以及水力资源发电、蓄电，风光互补抽水蓄能复合发电系统是电力发展的全新模式，是应对当今资源匮乏而产生的能源开发方式。风光互补抽水蓄能复合发电系统对我国的电力发展有着极其重要的意义，本文就风光互补抽水蓄能复合发电系统的优化设计进行研究分析。

关键词风光互补；抽水蓄能；发电系统；优化设计

0 引言

风光互补抽水蓄能复合发电系统是指利用风能、太阳能进行互补发电，并使用抽水蓄能的方式部分取代传统蓄电池组储能方式的发电蓄电系统。风光互补抽水蓄能复合发电系统是一种新型的发电蓄电系统，采用风能、太阳能、水力等清洁能源，不会对环境造成污染，风能、太阳能等均是可再生能源，能够满足长期使用的要求，且能够节省传统的发电蓄电中的的不可再生能源，风光互补抽水蓄能复合发电系统对资源的可持续利用具有重要意义。

1 风光互补抽水蓄能复合发电系统的结构和运行方式

风光互补抽水蓄能复合发电系统是由风力发电机组、光伏组件、逆变器、风光互补控制器、可逆式水泵水轮机、蓄电池组等设备组成，各设备配合进行发电蓄电工作，能够促进供电的稳定性。

风光互补抽水蓄能复合发电系统的运行方式为：1）风力发电机组和发电机组将风能转换为机械能再转换为电能，光伏组件利用太阳能电池板将光能转换为电能，风力发电机组和光伏组件所发出的电能由风光互补控制器和逆变器进行调整，并将其送往负载；2）满足负载后若有多余电能，使用蓄电池组和可逆式水泵水轮机进行蓄电；3）若风力发电机组和光伏组件发出的电能不能满足负载，控制器会将电量充足的蓄电池组中的电能送往负载；4）如果蓄电池组中的电能也不能满足负载需求，可以使用可逆式水泵水轮机进行水力发电，以满足负载的需求。

2 风光互补抽水蓄能复合发电系统的数字模型

风光互补抽水蓄能复合发电系统的优化设计需要综合考虑，如气候条件、太阳辐照、风力发电机功率、蓄电池特性等，还应建立数字模型进行计算，确定发电机容量以及太阳能电池板的方阵等，以保证系统的可靠性，同时能够降低投资。

2.1风力发电系统的数字模型

水平轴风力发电机的输出功率可用公示表示：