张 亚，王章军，黄泽琦，何佳迅，杨海艳

（1.重庆泰山电缆有限公司，重庆401120；2.上海霍开光电技术有限公司，上海200000；3.湖北电力有限公司电力科学研究院，湖北 武汉430000）

0 引言

太阳能与风能发电属于清洁绿色能源，符合国家能源十四五发展规划和低碳环保发展要求［1-3］。我国既是世界能源消费大国，也是风光资源丰富国家。光伏发电具有如下优点：1）随处获得，减少电能传输损耗；2）无需长途运输，成本低；3）发电过程无废物，环保；4）发电装备少建设成本低。目前应用最广泛的新能源［4-5］。

风力发电被广泛应用，但相比光伏发电有着环境、条件上的约束，如风机与占地面积太大、风能不可预测性与区域性，风力发电具有不稳定性［6-9］。

将太阳能和风能有机结合构成的风光发电互补系统，不仅可以降低系统成本，还能够提高系统供电的可靠性，更加适应市场的需求［10-11］。因此本文设计光风储互补的小型发电系统，以实现清洁绿色能源的最大利用。

1 光伏发电系统

1.1 光伏电池原理

光伏发电系统主要部件有光伏电池方阵、储能设备（蓄电池）［12］、控制器、逆变器［13］、其他配套组件。设计时首先根据需求对光伏电池进行参数设计，其模型可用一恒流为Iph的电流源并联一正向二极管表示，实际上光伏电池自身还存在电阻，如图1所示，与光伏电池并联的电阻Rsh称之为旁路电阻，与之相串联的电阻Rs称之为串联电阻［14］。

图1 光伏电池的等效电路Fig.1 Equivalent circuit of photovoltaic

由光伏电池等效电路得出，其输出电压V与输出电流I关系如式（1）所示：