管理创新风光互补智能路灯供能系统研究王婷婷1白洋2郑益龙31.中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司，新疆8300022.中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司.新疆8300023.中维国际工程设计有限公司新疆分公司，新疆830002摘要：随着我国经济的不断发展，能源的开采与环境污染已经成为了急需解决的问题。因此，本文设计了风光互补智能路灯系统，该系统利用风光互补发电系统对路灯供电，减少了对传统电能的依赖。最后利用Matlab软件对路灯供电系统进行仿真，实验表明该系统具有节能、环保、可靠性高等特点，具有良好的市场前景。关键词：风光互补：智能路灯：电能供应：仿真研究中图分类号：R363.1+24文献标识码：A文章编号：1671-5519(2017)8-0068-021引言环节，因此需要重点的研究与配置。光伏发电系统发出的电随着我国经济实力和科技的发展不断进步，人们对生活能储存在蓄电池中，风力发电机发出的电能也储存在蓄电池质量的要求也越来越高，这就会带来更大的能源消费，尤其单元中，当蓄电池充满电之后，光伏发电系统以及风力发电是对一次能源的依赖程度越来越高，因此我们就需要寻找新机要停止工作，此时蓄电池单元不再接受电源的供应。由于的能源方向来满足或者是替代当前急需的一次能源，同时也蓄电池的特殊材料的影响，其储存能量的多少会受到自然因要提高现有能源利用效率。然而风能和太阳能是目前新能源素的影响发展的方向，同时对于两者的获取也是非常容易的，因此可3风光互补智能路灯基本原理以充分利用上述的两种新能源技术进行能源进行获取电能3.1风机发电基本原理传统的路灯的灯光设计是采用普通的钠灯作为光源的，风力发电机的启动来说，通过要借助外界风的助推力来克服直接通过电线与电力网相连接，其使用交流220V电压，虽内部的机械阻力进而带动风力发电机工作，这个助推力的力然结构较为简单，但是需要消耗大量的一次能源。基于此本矩称作启动力矩。其大小值与发电机内部的摩擦力相关的文设计了一种风光互补智能路灯供电系统，通过光伏发电和般而言，风力发电机的启动需要一个开始的初速度才能正风力发电对路灯进行互补供电，可以极大的减少路灯对一次常的启动工作，上述的开始的初速度最小值为Vmm。同时为能源的消耗。通过利用该套系统助于加快新能源发电的推了使风力发电机能够自始至终在安全速度下运行，在最终确应用。2风光互补智能路灯的结构设计定了相关材料后，需要设置风力发电机的最大转速为Vfmx。2.1风光互补智能路灯整体结构设计通常情况下，风力发电机的正常转速始终在V1mn与Vm之间。如图2-1所示，智能路灯系统是由供电系统、输出部分、这个速度值通常叫做工作风速，额定风速指的是风力发电机路灯整体控制系统以及蓄电池单元组成的。其中的智能路灯发出的功率等于自身的额定功率时所需要的转速。供电系统是以光伏发电和风力发电为主要能量来源，并且辅3.2光伏发电基本原理助220V交流电源光伏电池发电的基本工作原理是由光产生的伏特效应。当日智能路灯供电智能路灯输出光照射到光伏电池板时，假若半导体的禁带宽度值E:大于光系统部分子所携带的能量值E,半导体会成为透明物质，光线会穿透电池板：相反的，半导体会吸收照射到电池板上的光线，光子会与半导体内的电子互相作用，从而引发半导体内部的各智能路灯控制种电学效应，这些电学效应被统称为光效应。光生伏特现象部分就是光子效应中的内光子效应之一。3.3蓄电池充放电原理蓄电池的实际充电电流大于其能够接受的最大电流值，蓄电池单元超出的那部分电流就会对电池中的化学物质进行电解反应，这样一来释放大量的电解气体，从而对蓄电池的寿命产生致图1智能路灯系统框图命的伤害，严重时候直接毁坏蓄电池。所以说，在对蓄电池2.2风光互补智能路灯供电系统设计进行快速充电时候，就要及时的消除这种极化电解反应，常风光互补智能路灯供电系统由光伏探测器、风力传感器用的解决方案是在对蓄电池进行快速充电时，中间暂停一段风力发电机、220V交流供电以及MOSFET组成。其中MOSFET时间充电，并且适合的增加一些放电脉冲进行缓解。当蓄电模块通过开断控制该智能路灯对能源利用的选择，当MOSFET池的电量充到接近满量的时候，那么蓄电池内部的一些物质关闭时候，智能路灯电能由清洁能源提供，当MOSFET打开就会被激活变成原来的状态，此时经常采用浮充的电压对该时候，智能路灯电能由220V交流电源提供能量。通过光电蓄电池进行充电。但是其浮充电压值是不能随便设置，一般探测器判断出当前的运行环境，进而控制MOSFET的关闭的来说，对于12V的蓄电池的浮充电压在13.4V一14.4V之间打开2浮动。蓄电池的放电过程，其控制模块主要的目的就是维持2.3风光互补智能路灯控制器结构设计母线电压的基本不发生变化。如果蓄电池的放电电压值几乎风光互补智能路灯的控制器部分是由嵌入式中央控制与过放电压的时候，马上会发出警报，如果放电电压小于了器、相关调理电路、电流和电压采集电路组成的。本套设计过放电压，那么蓄电池就马上停止放电。这样可以延长蓄电中所运用的嵌入式中央处理器采用的是LM3S9B96处理器，池的使用寿命。该处理器的功能相当于是智能路灯的“大脑”，中央处理器4风光互补智能路灯Matlab仿真可以对电流、电压的具体数据进行采集，再经过对于的调理光伏电池中的外特性以及其在建立仿真模型时候的重电路输出，控制PWM占空比来对充放电路进行控制。要意义可以通过光伏电池的等效电路进行提现。通过参考相2.4风光互补智能路灯蓄电池储能单元设计关的文献资料可以得到其等效的电路拓扑图：蓄电池储能单元是整个系统中电能储存于释放的关键682017年8月中文科技期刊数据库（全文版）工程技术图2风光互补等效电路在特定的条件之下，依照光伏组件的特征值，假设得到组件的短路电流为Isc,两端的开路电压为Voc,Im和Vm分别为最大功率点对应的峰值电流和电压，则当光伏阵列的电压为V时，其对应的输出电流I为：图4光伏电池P-V曲线5总结I=Ise[1-C1(ec2voe-1)]本文详细阐述了风光互补智能路灯的基本原理，并且从计及太阳辐射与温度变化对光伏阵列的影响，对上式中的数智能路灯风力发电模块、光伏发电模块、蓄电池模块分别阐量进行修正，进而引入电流修正量△1、电压修正量△w,从而述了其基本原理，设计了风光互补智能路灯的系统，通过研依据实际的环境变化量得到光伏电池中电压与电流之间的究传出合适的风光互补智能路灯照明系统的能量控制策略，函数关系：最后利用Matlab软件对风光互补智能路灯的发电进行建模v-dv与仿真，仿真结果证明该套风光互补稚嫩路灯系统控制策略合格、运行稳定具有良好的推广前景。在一定条件下：现取Im=4.95A,Vm=17.2V,Voc=22.2V,参考文献Isc=5.45A,Sref=1000W/m2,Tref-25℃，a=0.0025A/℃，[1]方燕，马金花，高善峰等，风光互补路灯系统的优化设计c=0.0028V/℃，设置实际光照条件分别为200/400/600W/m方法[J].可再生能源，2009,27(1)：88-92可得此时光伏阵列的V-I曲线如下图所示：[2]薛林，姚国兴.基于单片机的风光互补路灯照明控制器可再生能源，2011,29(1)：107-110.图3光伏电V-I曲线(上接第67页)两种结构，提倡技术进步，提高产品质量。并且标准根据干束了。而现代企业的思路是全寿命周期管理。所以提出使用式空心并联电抗器的特点及易损点，提出了技术要求。单丝维护要求是需要的，也是应该的。一个产品的使用和维护要线电抗器中的导体绝缘、股绝缘、匝绝缘的异同、作用、要点，不向用户说明，这个产品的良好使用就要打问号了。求。对10Mvar及其以上的产品都要求用换位线的，而容量5结语在1 OMvar以下的，由于容量较小，包封绕组等较少，工艺综上所述，通过对并联电抗器进行分析，对于巨大的充分散性处于可控状态，实际运行中出故障的也较少，并考虑电功率会引起的系统电压升高，增大的线路电能损耗、从而到制造成本。引起自励磁、同期困难等问题，可以及时的控制住系统电压，4使用与维护部分保证电网的安全稳定运行。该部分主要是针对实际工作中遇到的以下两个问题。其参考文献一是电力设计院在变电站设计时，对电抗器断路器、保护装[1]胡淑环，姜蔓花.冲击电压下电抗器绕组的波过程计算置的选配，一般都是根据现有标准执行，而低压并联电抗器[A].中共沈阳市委员会、沈阳市人民政府、中国科学院沈阳标准建设的相对滞后，出现了空白。比如，早期就较多地选分院.第十届沈阳科学学术年会论文集（信息科学与工程技用真空断路器投切电抗器，这是不合适的，易引起截波高电术分册)[C].中共沈阳市委员会、沈阳市人民政府、中国科压。所以，在此提出是为弥补一下标准的空缺，满足实际应学院沈阳分院：，2013：7.用要求。其二是干式空心电抗器的制造企业多号称其是“免[2]黄莹，麦慧婷，傅亮，李志远.平波电抗器噪声辐射特性维护”产品，通过实际使用情况表明还是需要维护。所以，研究[A].北京国建信文化发展中心、噪声与振动控制根据制造厂的计算分析，及实际维护经验，提出了维护要求。网.2015年全国声学设计与噪声振动控制工程学术会议论文也有专家认为，该部分应在相关的维护标准中提出。这集[C].北京国建信文化发展中心、噪声与振动控制网：，是以前的常规作法，这与当时的体制是相关联的。产品生产2015:5.制造是机械部管，所以投射到标准中到包装运输条款后就结2017年8月69