[发明专利]一种风光互补仿真实验装置的工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种供配电实验系统，尤其涉及一种风光互补仿真实验装置的工作方法，建立起具有一定容量的以新能源为代表的供配电实验系统的工作方法。

背景技术

利用太阳能发电有两种类型：一类是太阳光发电（亦称太阳能光发电），另一类是太阳热发电（亦称太阳能热发电）。由于太阳能光发电的利用率高，经济实用，被大量的推广使用。太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式，其中，现阶段技术相对成熟，利用较多的是太阳能光伏发电。而风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。其本质是将风的动能转变成机械动能，再将机械动能转换成电能。

然而尽管风能，太阳能存在着以上许多优点，但是我们仍然不能忽视它们自身的缺点。它们不仅都是一种能量密度很低的能源，而且 都会随着天气与气候的变化而变化，即也是一种能量稳定性差的能源。这些弊端给它们的推广应用带来了难题。因而为了建立起更加稳定可靠，经济合理的能源系统，我们需要充分利用风能与太阳能在多方面的互补性，将风能和太阳能综合利用起来。

发明内容

本发明的目的是提供一种风光互补仿真实验装置的工作方法，其满足对太阳能和风能并网实验的需要。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种风光互补仿真实验装置的工作方法，其中，所述风光互补仿真实验装置包括：光伏发电实验单元、风力发电实验单元，以及与所述蓄电池相连的离网逆变模块；所述光伏发电实验单元包括：光伏并网逆变模块、直流开关模块、光伏组件模块；所述风力发电实验单元包括：风力发电机模块、主变压器模块、滤波补偿装置模块；所述工作方法包括：实验时，将各导线分别插接各模块附近的输入输出孔以使相应模块的输入、输出端相连。

进一步，所述风光互补仿真实验装置还包括：用于进行电容在线检测实验的电容测试单元，所述电容测试单元的工作方法包括如下步骤：

步骤一：采集被测电容两端的电压向量，并将该电压向量分解出基波电压和n次谐波电压分量，即，所述被测电容两端的叠加电压，即，计算该叠加电压的有效值U，基波电压的有效值U₀。

步骤二：建立电容声压级数据库，该数据库中包括：各类型电容在仅有基波电压的有效值所分别对应的电容声压级。

预设被测电容类型、额定电容量C₀，根据被测电容类型及当前基波电压的有效值U₀从所述电容声压级数据库获得相应电容声压级。

采集被测电容产生的声音信号，以获得相应电容声压级，通过公式，计算出被测电容的实际电容量C_x。

步骤三：根据被测电容的实际电容量C_x和叠加电压的有效值U建立电容量预估公式，即；其中，C为被测电容损坏时的极限电容值，t为电容损坏预期时间，k为单位时间内被测电容在当前基波电压的有效值U₀下对应的电容量变化系数，即，，其中，C_x1和C_x2为单位时间内被测电容的电容量初值和终值。

设定所述极限电容值C，通过所述电容量预估公式推导出电容损坏预期时间t的计算公式，即，以计算出被测电容发生损坏的预期时间。

进一步，所述叠加电压的有效值U通过基波电压和n次谐波电压分量的有效值平方和的平方根值获得。

进一步，所述n次谐波电压分量中n取5。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：（1）本发明通过所包含的光伏发电实验单元、风力发电实验单元以完成光伏和风能并网实验；（2）本发明把超声波传感器和高频电流传感器结合起来，实现了无需关闭电源的在线检测；（3）本发明通过超声波传感器采集被测电容产生的电容声压级；高频电流传感器采集电容两端的电压值，建立电容量预估公式，利用该公式对被测电容的寿命进行预测，比传统的仅仅检测当前电容实际电容量来判断电容寿命更加具有前瞻性，并且通过该实验装置可以开设电力电子技术课程，对电力电容的评估具有参考价值。

附图说明