风光氢综合能源发电系统性能测试方法及其测试平台

摘要

本发明公开了一种风光氢综合能源发电系统性能的测试方法及其测试平台，其方法包括建立风力发电机、光伏电池、氢燃料电池三大部分的数学模型，并将其制为软件模块和各属性参数一起预设入工控机内，设计可控制的模拟自然环境，并测试计算得出发电系统各部分的性能理论曲线图，再将待检测发电系统各部分的实际性能，得出各部分性能实际曲线图，两者相比较从而判断综合能源发电系统性能是否符合要求。本发明能方便技术人员检测分析研究风光氢综合能源发电系统工作状况以便对其进行优化设计，其中采用的风力发电机的新型数学模型，能够使分析结果更加精确、可靠。

主权项

1、一种风光氢综合能源发电系统性能测试方法，其特征在于包括以下步骤：a、分别建立风光氢综合能源发电系统中风力发电机、光伏电池、氢燃料电池三大部分的数学模型，再经计算分别得到其特性方程，制得相应软件模块并将其预设入工控机内；b、将待测试风光氢综合能源发电系统的属性参数，包括风力发电机部分的叶片几何尺寸、翼型升阻力系数、叶片安装位置、传动系统传动比、电机参数、塔架高度等参数；光伏电池部分的短路电流、最大工作电流、最大工作电压、开路电压、太阳辐射参考值、电流温度系数、电压温度系数、列阵串联电阻等参数；氢燃料电池部分的进入增湿器中的摩尔流量、阳极体积、燃料电池温度、摩尔密度、燃料流速、通道截面面积等参数，预输入工控机；c、设计一包括通风机和风道的人造风源和一防太阳能光源；d、使用变频器调节控制所述人造风源中通风机的转速，在风道的出风口得到连续变化的模拟自然风速；采用仿太阳能光源作为光伏电池的能量来源，辅以工控机控制光源功率，制造可变化的发光环境，以模拟光伏电池在自然情况下的运行情况；通过风速和光源强度的变化组合，来模拟自然情况下复合能源系统的工作情况；e、在人造风源的出风口设置一风速计检测此连续变化的风速信号，并使用数据采集卡将其转化为连续变化的数字信号后输入工控机内，经计算得到小型风力发电机性能理论曲线图；同时采用所述太阳能光源照射所需测试的光伏电池，在光伏电池相邻位置采用光强传感器和温度仪检测所述防太阳能光源所发出的光强和温度，将此检测到的光强和温度的变化值输入工控机内，经计算得到光伏电池性能理论曲线图；同时综合小型风力发电机性能理论曲线图和光伏电池性能理论曲线图后，计算得到氢燃料电池的功率变化理论曲线图；f、将待检测的小型风力发电机面向出风口设置于与风速计相邻位置，并使用数据采集卡采集小型风力发电机性能实际值，将此值输入工控机得到小型风力发电机性能实际曲线图；同时通过数据采集卡采集所需测试的光伏电池的性能实际值，将此值输入工控机得到所需测试的光伏电池的性能实际曲线图；同时经数据采集卡采集氢燃料电池的实际功率，得到氢燃料电池的功率变化实际曲线图；g、将小型风力发电机性能实际曲线图与理论曲线图比较，从而判断小型风力发电机性能是否符合要求；将所需测试的光伏电池性能实际曲线图与理论曲线图比较，从而判断所需测试的光伏电池性能是否符合要求；将氢燃料电池性能实际曲线图与理论曲线图比较，从而判断风光氢综合能源发电系统性能是否符合要求。