风光互补发电系统设计方案汇总（两款风光互补发电系统详解）

典型的通信基站供电系统如图1所示，主要由交流配电、整流器、蓄电池、直流配电等设备组成。市电正常情况下，市电直接给交流负载供电，通过整流器给直流负载供电和蓄电池充电。市电异常情况下，通过蓄电池给直流负载供电，或通过手动或自动切换由燃油发电机供电。综合通信基站供电系统的应用特点，主要包括3个方面：（1）负载24h连续运行，负荷平稳;（2）配置一定容量的蓄电池组;（3）整流器的输出特性满足蓄电池充电要求，输出电流与蓄电池充电状态相关。

图1  通信基站供电系统原理框图

风光互补供电系统主要由风力发电机组、太阳能光伏电池组、控制器、蓄电池组、直流负载等部分组成，该系统是集风能、太阳能及系统智能控制技术为一体的可再生能源发电系统，系统结构如图2所示。

图2  通信基站风光互补节能供电系统原理框图

系统采用经实践确认可行的直流接入模式。风力发电机组、太阳能光伏电池组通过控制器直接给基站蓄电池组充电和负载供电。直流接入所需设备较少，除风力发电机和控制器外，无需增加额外设备，不足之处是直流接入无法直接为交流负载供电。直流接入充分利用基站供电系统的现有设备，比较符合基站供电的特点，系统简洁可靠，能量转换效率较高，比传统经逆变器供电的方式提高效率20%左右。

2.1、通信基站情况

通信基站位于湖南中部某乡一个山头上，海拨高约1092m，且南北走向地势开阔，太阳能和风能资源较为丰富，年平均日照时数约为2000h，年平均有效风时数为2500～3000h，全年平均风力3～8级。该移动通信基站为1层楼房，含有柴油发电机房，基站载频数量为6个，2组500Ah蓄电池，设备总功耗大约为1kW，无空调。

2.2、系统设计优化方案

2.2.1、蓄电池容量计算

由于蓄电池是整个系统的后备电源，蓄电池的性能优劣直接影响整个系统的工作稳定性，故选用的阀控式密封铅酸蓄电池要符合YD/T799—2002的要求，阀控式密封胶体蓄电池要符合YD/TI360—2005的要求。基站设备为直流-48V供电，故需采用48V蓄电池或蓄电池组。按基站的重要程度，一般来说整个系统的后备工作时间要能达到3天的时间。但根据当地气象情况分析，早晚风力较大，中午阳光较强，无风无光日较少，且有市电接入，蓄电池容量配置为满足基站内所有用电设备1天需求即可。

系统总负载所需的蓄电池容量为：

Cb=（I&TImes;T&TImes;K）/（η&TImes;〔1+α（t-25）〕）

=100048×1×24×1.25/（1×〔1+0.006×（0-25）〕）

=625/0.85=735.29Ah

式中Cb为蓄电池的容量;I为负荷电流（A）;T为放电小时数（h）;K为安全系数，K=1.25;η为放电量系数，η=1;α为电池温度系数（1/℃），α=0.006;t为电池实际所在地最低温度，按0℃考虑。

经过取整后，蓄电池的容量应为800Ah/48V，现有的2组500Ah/48V蓄电池组可满足系统要求。