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在小型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中，蓄電池是重要的輔助設(shè)備之一。蓄電池在直流發(fā)供電系統(tǒng)中起著貯存電能和穩(wěn)定電壓的重要作用。
一、蓄電池容量的確定
蓄電池容量配置的是否合理，直接影響風(fēng)力發(fā)電的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。容量選的小了，多風(fēng)時(shí)發(fā)出的富余電量得不到充分儲(chǔ)存。容量選的太大，一則增加投資；二則蓄電池可能會(huì)長(zhǎng)期處于充電不滿狀態(tài)，將會(huì)影響蓄電池的效率和使用壽命。表一為蓄電池在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中所占投資情況。
一般常規(guī)充電是“兩階段恒電流充電”，此法既不浪費(fèi)電力，充電時(shí)間短，對(duì)延長(zhǎng)蓄電池使用壽命有利，同時(shí)計(jì)算蓄電池容量也容易得多。風(fēng)力發(fā)電的情況，則不同于常規(guī)充電。
由于風(fēng)速經(jīng)常變化，電機(jī)輸出的電流時(shí)大時(shí)小，時(shí)有時(shí)無，這樣蓄電池充電電流和所需充電時(shí)間就很難確定。針對(duì)這種實(shí)際情況，我們采用如下兩種計(jì)算方法來確定配置蓄電池容量。
1．電量平衡計(jì)算法。
計(jì)算步驟如下：
a．根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀蟛块T提供的風(fēng)速資料，以十天為一時(shí)度，逐旬分別統(tǒng)計(jì)風(fēng)機(jī)起始工作風(fēng)速至停機(jī)風(fēng)由范圍內(nèi)的不同風(fēng)速發(fā)生小時(shí)數(shù)。
b．根據(jù)選用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的P＝f（V）特性曲線和風(fēng)速資料，計(jì)算—臺(tái)機(jī)逐旬所能發(fā)出的電量，并繪出其全年發(fā)電量過程曲線。圖—是根據(jù)內(nèi)蒙察右后旗的風(fēng)速資料計(jì)算繪制的商都牧機(jī)廠ED1．5～100型風(fēng)機(jī)的年發(fā)電量過程線。計(jì)算得出該機(jī)在當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)況下，年發(fā)電量為276度。從過程線看出各旬的發(fā)電量變化很大，最多的四月下旬為19度，最少的二月下旬僅0．95度、相差近20倍，說明配置蓄電池進(jìn)行儲(chǔ)能調(diào)節(jié)是必要的。
C根據(jù)用電信況，計(jì)算出逐旬的用電量，并給出全年用電量過程線。附圖中虛線所示。
d．比較發(fā)電量和用電量過程線，以發(fā)電少于用電差值最大的時(shí)段（圖中斜線部分）的電量來確定所需蓄電池容量。圖中差值最大的電量為2。3度。需配置2300伏安時(shí)電池，實(shí)際選用12伏48安時(shí)蓄電池4塊�？�?cè)萘?304伏安時(shí)。
2．經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法
根據(jù)我們?cè)圏c(diǎn)的經(jīng)驗(yàn)，在察右后旗、商都地區(qū)的風(fēng)況下，也可采用以下公式簡(jiǎn)便估算所需電池容量。即 請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng) 瀏覽更多信息
式中：Q——所需配置蓄電池容量（安時(shí)）；
p——負(fù)載功率（瓦）；
t——日用電小時(shí)數(shù)；
U——標(biāo)準(zhǔn)蓄電池電壓（一般為12伏）；
n——電池儲(chǔ)備周期系數(shù)； （根據(jù)風(fēng)況而確定，一般取3～8天）
K——放電控制系數(shù)、（取0．75～ 0．8）
上式考慮了：①用電設(shè)備的額定功率，②當(dāng)?shù)貧庀笄闆r，即無風(fēng)期平均時(shí)間，⑧為了防止蓄電池過放電，放電應(yīng)控制在一定程度。
仍以察右后旗為例，安裝一臺(tái)100瓦機(jī)，供3戶用電，每戶裝設(shè)12伏15瓦的燈泡2只平均每天照明5小時(shí)，計(jì)算所需配置的蓄電池容量。 （儲(chǔ)備系數(shù)取6，放電控制系數(shù)取0．8） 代入公式得：
選用6塊l 2伏48安時(shí)蓄電池，總?cè)萘?88安時(shí)�！�
確定標(biāo)準(zhǔn)電池時(shí)，必須注意：蓄電油組的容量應(yīng)能安全接受風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的最大電流強(qiáng)度Imax。
二、蓄電池的運(yùn)行方式
1．全充全放制。即風(fēng)機(jī)集中安裝，集中充電，電瓶分散到戶，每戶兩塊電瓶輪換使用。
風(fēng)力發(fā)電是受風(fēng)制約的，尤其是對(duì)小型風(fēng)機(jī)更為明顯。在村內(nèi)風(fēng)小，風(fēng)機(jī)必須集中安裝在村外，架線又有困難的農(nóng)村、浩特，適合采取這種方式。風(fēng)機(jī)可以架設(shè)在風(fēng)能較佳的場(chǎng)地上，得以充分利用風(fēng)能。電瓶輪換使用能保證滿充滿放。缺點(diǎn)是：
①所需電瓶較多，增大投資和電度成本。
�、陔娖渴褂眯瘦^低（約40％左右）。
�、垭姵氐某浞烹娸啌Q頻繁，使用壽命較短。
�、芙�(jīng)常來回搬運(yùn)電瓶給用戶造成麻煩，且容易碰壞電瓶；搬運(yùn)不慎，電解液容易外漏，會(huì)造成電瓶缺液或燒壞衣服。
2．半浮充電運(yùn)行方式。就是風(fēng)機(jī)（直流發(fā)電）和電瓶并聯(lián)供電的工作方式。不用電時(shí)（白天），由風(fēng)機(jī)發(fā)電向蓄電瓶充電；無風(fēng)時(shí)，由蓄電池向負(fù)載供電；有風(fēng)時(shí)，由風(fēng)機(jī)發(fā)電浮充蓄電瓶并供電。這種方式多用于單機(jī)1～3戶使用，配置的莓電瓶容量較少，投資也相應(yīng)減少。采用半浮充制蓄電池的壽命一般此全充全放制長(zhǎng)些，蓄電池的使用效率約50％左右�！�
[$page] 3．全浮充制。把電瓶集中安裝在充電間，將電池組和風(fēng)力發(fā)電機(jī)并接在負(fù)載回路上，使電池常期處于小電流充電中。風(fēng)機(jī)在向負(fù)載供電時(shí)，風(fēng)速波動(dòng)引起的電壓波動(dòng)，通過蓄電池組起到了穩(wěn)定作用，保證了正常供電。這種運(yùn)行方式電池使用壽命比以上兩種方式都長(zhǎng)，而且所需的蓄電池容量大為減少，電能效率提高，簡(jiǎn)化了電池維護(hù)，整個(gè)供電設(shè)備效率可達(dá)到60—70％。察右后旗韓勿拉風(fēng)力發(fā)電站就是采用這種方式進(jìn)行工作的。
