风光互补单杆路灯系统设计.doc

摘要: 风能和太阳能发电各有其优点，但此两种发电方式分别在无风和阴雨天等气候条件下无法保证电能的连续供应，对于无电网配置的边远地区，单独使用风电或光电需配备相当大的储能设备，会大大增大其建设成本，也会大大降低单独能源发电系统的适应性。采用风光互补发电技术后，可以有效地解决单一发电方式发电不连续的问题，保证稳定的供电。季风气候为我国大部分地区主要气候分布，太阳能与风能在时间上和地域上天然具有强互补性，冬季风大，太阳能辐射强度小，以风能为主进行发电；夏季炎热，风力较小，但是太阳辐射强度大，适合以太阳能发电为主进行发电。因此，风光互补发电技术非常适应我国的气候条件。风力发电（风电）和太阳能发电（光电）系统在我国已得到初步应用。本设计结合以上观点，尝试将路灯设计与风光互补发电相结合，实现创新的风光互补路灯系统。

关键词：风能 太阳能 风光互补 路灯设计

目录

摘要

ABSTRACT

1-绪论..1

1.1-研究背景-1

1.2-我国太阳能与风能发电发展前景-1

1.2.1-太阳能发电发展前景-1

1.2.2-风能发电的发展前景-2

1.3-本设计主要内容-3

2-风光互补发电系统的工作原理..5

2.1-传统火力发电系统原理及其弊端-5

2.1.1-火力发电厂发电原理-5

2.1.2-传统火力发电系统带来的弊端-5

2.2-风光互补发电系统原理-6

3-风光互补单杆路灯功率计算8

3.1-设计应用地区气象和道路条件-8

3.1.1-重庆的日照条件-8

3.1.2-重庆的风力条件-9

3.1.3-重庆高速公路车流量情况-9

3.1.4-设备选型和负荷计算-10

4-LED路灯灯头部分设计..13

4.1-LED照明原理及其特点-13

4.1.1-LED照明原理-13

4.2-LED路灯灯头型号及其主要参数-15

5-风光互补路灯控制器部分的设计.17

5.1-风光互补路灯控制器原理-17

5.1.1-风光互补控制器概述-17

5.1.2-风光互补控制器的工作原理-17

5.2-本设计中采用的路灯控制器功能及其主要参数-18

5.2.1-本设计中路灯控制器主要功能-18

5.2.2-本设计中路灯控制器主要参数-19

5.2.3-路灯控制器与其余部分互联-21

6-光伏发电部分设计22

6.1-太阳能光伏发电系统原理-22

6.1.1-太阳能光伏发电系统的组成-22

6.1.2-太阳能光伏发电系统的发电方式-23

6.2-太阳能电池原理-23

6.2.1-光生伏打效应概述及其应用-23

6.2.2-太阳能电池及其太阳能组件-24

6.3-本设计使用的太阳能电池板型号及参数-25

7-风力发电部分设计27

7.1-风力发电机原理概述-27

7.1.1-风力发电机的原理-27

7.1.2-风力发电机的分类-27

7.1.3-垂直轴风力发电机简介-28

7.2-本设计使用的垂直轴风机-29

8-路灯结构布置及功能校验..31

8.1-路灯整体机构和布置方案-31

8.1.1-路灯整体结构-31

8.1.2-路灯布置方案-32

8.2-路灯功能校验-32

9-总结35

参考文献.36

致谢.37