11、固定风速风力与太阳能多功能电压源变换器电力系统解析

固定风速风力与太阳能多功能电压源变换器电力系统解析

1. 引言

在当今时代，全球面临着能源危机，传统的化石燃料能源因过度开发而日益枯竭。不过，先进技术让我们能从风能、潮汐能、太阳能、沼气等可再生能源中获取能量，且成本合理。其中，风能和太阳能光伏发电是目前发展最快的可再生能源。

太阳能光伏发电因其可持续、无污染的特性而备受青睐，而且几乎无需维护，可靠性高。但安装成本和效率一直是该领域面临的挑战。政府的相关政策和补贴缓解了安装成本问题，同时，光伏领域在材料质量、参数精确估计、系统电阻等方面的研究也在不断提高其效率。

风能应用从风车发展到风力发电场已有100多年历史。风力发电主要分为固定速度和可变速度两种类型。固定速度发电的风速变化极小，发电频率恒定，无需进行频率调节，这种系统安装成本低，控制复杂度也较低。在风力发电中，常使用永磁同步发电机（PMSG），它用转子永磁体取代了滑环和转子绕组，无需维护，热容量好，磁场损耗低，整体尺寸和重量减小，效率得到提高。

目前，全球风力发电装机容量已达651GW，印度到2022年预计将达到60GW，且随着商业化和技术进步，风能成本已从每千瓦时2.8卢比降至2.2卢比。同样，太阳能光伏发电也在蓬勃发展，印度到2022年太阳能光伏发电总装机容量将达到100GW，预计通过分散式屋顶项目和公用事业规模太阳能发电厂各获得40GW，超大型太阳能公园获得20GW，其发电成本也降至每千瓦时2.3卢比。印度的绿色能源潜力巨大，太阳能潜力超过750GW，风能潜力为302GW，实际可能超过1000GW。

风力/太阳能分布式发电系统可用于为无法接入电网的当地社区负载供电。本文将介绍一种带有电池储能的固定速度风力和太阳能系统，该系统为交流