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可再生能源独立发电系统简介（郑立国白树华）（图）
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摘要：可再生能源发电主要指风力发电、光伏发电、氢能等能源发电
形式。该文介绍了新型可再生能源独立发电系统的基本结构、特点、
设备选型、输配电系统、电气主接线等有关问题。
关键词：可再生能源；独立发电系统
1独立可再生能源发电系统的结构
独立可再生能源发电系统，按能源的构成形式可分为单一能源发
电系统和多能源互补式发电系统；按有无储能设备可分为有储能系统
和无储能系统。图1为单一可再生能源发电系统结构，图2为多能源互
补独立发电系统结构。
图1单一可再生能源发电系统结构
图2多能源互补独立发电系统结构
2独立可再生能源发电系统的特点
独立可再生能源发电系统区别于常规的电力系统，具有它自身的
特点。分析它的特点，对于判断系统可能存在的问题，选择合适的分
析方法和提出解决问题方案都有很重要的意义。
发电系统的电力由风力发电机组、太阳能光伏电池等获得，在发
电能源获取形式上分属于风力或太阳能等类型。因此，它们分别具有
风力发电系统、光伏发电系统等所具有的特殊结构和特点，同时整个
系统在运行方式等方面也具自身特有的特点。
因为它采用风能、太阳能等为能源，同时又采用常规的交流输配
电技术，故决定了系统具有采用电力电子变换装置以及直流和交流的
系统并存的特点。
区别于常见的小型供电系统，以及并网运行的分布式电源系统，
它具备系统结构相对完整的特点，包括发电、输配电、用电和控制保
护系统。
它还具有常规独立电力系统的特点，如具有系统独立、容量有限、
调节能力低等。这些特点，在分析独立电力系统的稳定性问题时，尤
其重要，是影响这类系统稳定性最重要的因素之一。
3独立可再生能源发电系统设备选型
3.1风力发电系统
风力发电机组的选择与当地的风能资源密切相关，风能资源以年
有效风能量密度衡量。在采用多种能源供电的情况下，对风能资源丰
富区，系统的总功率应主要分配到风力发电机上；对于风能资源较丰
富区，系统的总功率应根据其他可再生能源资源(如太阳能)状况为风
力发电机组分配合适的功率。
充分考虑从风力发电机组输出端到用户端电能传输、变换及利用
的效率。风力发电机组输出端提供的最小保证电量为
E=EK/η
w0D
式中E——风力发电机组年最小保证发电量，kWh；
w
E——负荷耗电量，kWh；
0
K——用户提出的风电供电百分比；
D
η——风能传输效率，0.6～0.9。
在初选风力发电机组容量时，通常应假设一个设备年利用系数K
，对于100kW级风力发电机组来说，K值随当地风力资源的不同情况，
其值况在0.21～0.30之间变化。
风力发电机组初选容量公式为
P=E/(8760K)
N
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