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风光互补发电系统摘要：风光互补发电系统是利用风能和太阳能资源的互补性，具有较高性价比的一种新型能源发电系统。
本文通过对风光互补发电系统的动力来源-风能和太阳能资源的初步调研，分析了风光互补发电系统的优势，并总结了国外风光互补发电系统的研究现状，对其基本的工作原理进行了阐述。
最后对举例说明了风光互补发电系统的应用前景。
关键词：风光互补，现状，工作原理，应用前景1.引言能源是人类社会发展和进步的物质基础，人类社会的发展和进步离不开优质能源的开发利用和先进的能源技术的不断革新。
煤和石油等矿物能源的开发和利用推动了近代工业革命的发展，极改变了人类的生活方式。
由于煤、石油、天热气等常规能源的储量是有限的，据估计，地球上煤炭最多可用300年，石油最多可维持40多年，天然气还可以维持50多年，不断爆发的能源危机严重阻碍了人类社会的发展进步。
为了缓解不断加重的能源危机，世界各国相继加大了对可再生能源的研究。
可再生能源是指除常规能源外的包括风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能等能源资源。
为了降低能耗和解决日益突出的环境问题，全球都投入到了可再生发展能源的热潮之中，全球可再生能源发展取得了明显成效。
主要表现在：成本持续下降，市场份额不断扩大，其定位也开始由补充能源向替代常规能源的方向转化。
近10年来，全球风力发电市场保持了28％的年均增长速度，太阳能光伏发电的年均增长速度超过30％[1]。
进入新世纪以来，中国的可再生能源利用步入了快速发展的轨道，特别是自2006年可再生能源法实施以来，中国可再生能源已经进入快速发展时期。
2009年中国可再生能源在一次性能源消费结构中所占的比例已从2008年的8％提升至9％。
根据中国国家能源局制定的《新能源产业振兴发展规划》，预计到2011年，新能源在能源结构中的占到的比重达到2％(含水电为l％)，新能源发电容量占总电力装机容量的比重将会达到5％(含水电为25％)。
其中风电装机容量将会达到3500万千瓦(陆地风电3000万千瓦，海上风电500万千瓦)，太阳能发电装机容量达到200万千瓦[2]。
风光互补发电系统的应用及优化设计摘要：随着我国经济不断发展，对能源的需求也在不断增加，而传统的矿物能源存量有限且不能再生，因此研究和开发新能源技术是趋势所在。
风光互补发电系统是利用风能和太阳能互补性强的特点，由风力发电机、太阳能电池、控制器、蓄电池组、逆变器等组成的一个发电系统，可将电力供给负载使用。
风电互补发电系统的应用主要是因为太阳能及风能之间的天然互补优势，使得该系统成为有着资源条件较好及能源匹配度较高的独立电源系统。
风电互补发电系统具备可再生能源、绿色能源、设备安装简单、性价比高以及维护方面等优点，使得其具备了更大的竞争优势，在各个行业中的推广程度也在大范围的增加。
关键词：风光互补发电系统；问题；优化；应用1、风光互补发电系统控制风光互补发电系统中风力发电与光伏发电起到核心的作用，准确实现风光互补，分析如下：1.1风力发电控制风力发电控制较为复杂，由于其在互补发电系统中较容易受到外界因素的干扰，所以稳定性偏弱，产生耦合干扰，需着重控制风力发电的过程，才可保障其在风光互补发电系统中的控制性。
例如：风力发电机组的功率控制，如果实际风速大于额定设置，此时需要严谨控制机组功率，确保风力发电控制在额定状态，保障风力发电的功率稳定，才可确保风光互补发电系统处于高效控制的状态中，相反风速小于额定设置时，需要启动机组功率控制的变桨距，以此来对比输出与额定数值，调节并控制风力发电的功率，通过变桨距的角度控制，提供适度的功率需求。
1.2光伏发电控制光伏发电子系统是风光互补发电的另外一部分，共同控制风光发电的系统功率。
分析风光互补发电系统的功率可以得出，维持系统最大的功率状态，必须实现负载阻抗与光伏发电的电阻相等，由此保障光伏发电的功率处于最大化[2]。
如果光伏发电的功率最大，就需要适当的控制方法，调控系统的发电功率。
光伏发电的系统利用了跟踪控制的方法，分析外界环境因素对光伏发电系统的影响，随时跟踪光伏发电功率的变化，通过控制负载阻抗，提高系统功率输出的能力，满足系统控制的需求，即使光伏发电系统未处于适当的天气环境中，也可以在跟踪控制的作用下，保持最大功率的效益。
风光互补发电系统原理
风光互补发电系统原理是指通过利用风力发电与光伏发电相结合，实现能源的互补和互补利用，以提高发电效率和稳定性。
在风光互补发电系统中，风力发电和光伏发电是独立而又相互协调的两种方式。
风力发电利用风能驱动风力发电机转动，产生电能。
光伏发电则是通过光能将太阳光转化为电能。
两者都属于可再生能源，具有环保、清洁的特点。
风光互补发电系统的运行需要充分考虑风力和光照的变化因素。
一般情况下，当风力较强时，风力发电系统将主导能源的生产；而在风力较弱或没有风的情况下，光伏发电系统则发挥主要作用。
通过这种互补方式，可以最大程度地充分利用两种能源，提高系统的发电效率。
此外，风光互补发电系统还需要具备适当的能量储存装置，以便在能源生产过剩时储存多余的电能，在风力或光照不足时释放储存的电能。
能量储存装置可以采用电池组、储热装置等形式。
风光互补发电系统的优势在于能够有效弥补风力发电和光伏发电各自的不足之处，提高了系统的稳定性和可靠性。
同时，风光互补发电系统也能够减少能源依赖、降低碳排放，实现可持续发展。
总之，风光互补发电系统利用风力发电和光伏发电相结合，通
过互补和互补利用的方式提高发电效率和稳定性，具有重要的应用前景和环境保护意义。
风光互补系统分析摘要：风能、太阳能等可再生能源清洁，使用无污染，分布广泛，用之不竭，但也存在不稳定、易受到季节性影响而变化大、成本高等不足。
低成本、规模化利用风能、太阳能等可再生能源是解决能源危机和环境问题的有效手段之一。
风光互补系统是在风能开发和太阳能开发技术相对成熟后提出的一种综合运用技术，将为风能和太阳能的进一步开发奠定更坚实的基础。
本文简单分析风光互补系统的组成和工作原理。
关键词：风光互补系统；原理分析；组成风光互补系统概述随着经济的发展，我们对能源的依赖也越来越严重，而石油、煤炭等不可再生资源日益枯竭，为我们的能源危机敲响了警钟。
风能和太阳能是目前最为清洁的能源，而且可以说是取之不尽，用之不竭。
但是受气候、地域、季节影响较大，传统的利用方式是单个开发，而且也取得了一些成功。
太阳能和风能在给偏远地区供电方面有巨大优势，但是电能不稳定一直是致命打击，如果将风能和太阳能同时收集，在一方出现问题时另一方也可以继续供电，大大提高了保证力度，这也就是风光互补系统出现的原因。
这种构想虽然提出还没有多长时间，但是在一些方面已经可以应用了，尤其是在高速公路的机电工程中已经有一些成熟的案例。
为了给负载提供稳定的电源，必须借助蓄电池这个“中枢”才能给负载提供稳定的电源，由蓄电池、太阳能电池板、风力发电机以及控制器等构成的智能型风光互补发电系统能将风能和太阳能在时间上和地域上的互补性很好的衔接起来。
2、风电互补发电系统2.1太阳能光伏电池原理光伏组件是太阳能发电系统中的核心部分，其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。
太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。
光伏电池是直接将太阳能转换为电能的器件，其工作原理是：当太阳光辐射到光伏电池的表面时，光子会冲击光伏电池内部的价电子，当价电子获得大于禁带宽度Eg的能量，价电子就会冲出共价键的约束从价带激发到导带，产生大量非平衡状态的电子——空穴对。
风光互补供电系统在海岛地区的应用与效果分析在当今关注可持续发展和环境保护的时代，清洁能源的利用日益成为人们的共识。
尤其是对于海岛地区来说，传统的电力供应方式存在着困难和不可持续性，而风光互补供电系统则提供了一种可行的解决方案。
本文将对风光互补供电系统在海岛地区的应用与效果进行分析。
一、风光互补供电系统的基本原理风光互补供电系统是利用风能和光能两种清洁、可再生能源相互补充，为电力供给提供稳定可靠的解决方案。
该系统包括风力发电和太阳能光伏发电两部分，并通过能量存储系统进行能源调配。
风力发电通过风轮机将风能转化为机械能，再通过发电机转化为电能。
太阳能光伏发电则利用太阳辐射将光能转化为电能。
能量存储系统通常采用蓄电池来储存电能，以供之后使用。
二、风光互补供电系统在海岛地区的应用1. 节约能源成本：海岛地区通常面临着供电困难和高昂的电力成本。
传统的电力供应方式常常需要通过电缆海底通道将电力引入海岛，造成了高昂的建设和维护成本。
而风光互补供电系统的建设和维护成本相对较低，能够有效降低能源供应的成本。
2. 实现可持续发展：海岛地区资源有限，对传统燃煤发电方式有着较高的依赖度。
而燃煤发电不仅污染环境，还存在资源枯竭的风险。
风光互补供电系统则能够利用风能和光能两种充足的可再生资源，实现可持续发展。
3. 提高供电可靠性：传统的电力供应方式在面临自然灾害或设备故障等情况下往往会中断，给海岛地区的生活和经济带来很大困扰。
而风光互补供电系统可以根据实际需要灵活调整风力和光伏发电之间的比例，以实现可靠的电力供应。
当一种能源不稳定或中断时，另一种能源可以进行补充，从而保证供电的连续性。
4. 促进经济发展：风光互补供电系统不仅能够解决海岛地区的能源供应问题，还可以激发当地的经济发展。
建设和维护风光互补供电系统需要专业技术和服务支持，可以促进相关产业链的发展。
此外，因为可再生能源的利用对环境友好，也有助于吸引旅游和环保产业的投资。
2024年风光互补供电系统市场需求分析1. 引言随着可再生能源的快速发展，风能和光能作为两种主要的可再生能源形式，正在逐渐成为人们关注的焦点。
在这一背景下，风光互补供电系统作为一种新型的能源供应方式，备受关注并逐渐广泛应用。
本文旨在对风光互补供电系统市场需求进行分析，并提供相关的市场前景和发展趋势。
2. 风光互补供电系统的概念与优势风光互补供电系统是将风能和光能相互补充利用的一种综合性供电系统。
其基本原理是通过风能发电和光能发电设备的结合，能够有效应对能源供应的波动性和不可预测性，从而提高能源利用率并减少对传统能源的依赖。
其优势包括：高可靠性、环境友好、经济效益显著等。
3. 2024年风光互补供电系统市场需求分析3.1 市场规模与增长趋势近年来，全球范围内对可再生能源的需求不断增加，使得风光互补供电系统市场得到快速发展。
根据市场研究报告，全球风光互补供电系统市场规模在过去几年内呈现稳定增长的态势，并预计在未来5年内将保持较高的增长率。
3.2 市场驱动因素3.2.1 环境压力传统能源的消耗对环境造成了严重的污染和破坏，而风光互补供电系统作为一种清洁能源供应方式，能够有效减少对环境的影响，因此受到了环境压力的驱动。
3.2.2 政策支持各国政府为了降低对传统能源的依赖并实现可持续发展，纷纷出台了各种支持可再生能源发展的政策和措施，包括补贴、税收减免、法规制定等，这些政策支持也为风光互补供电系统的市场需求提供了强力支持。
3.2.3 经济利益风光互补供电系统能够有效降低能源成本，提高能源利用效率，减少对传统能源的依赖，从而在经济上获得显著利益，这也成为市场需求的一个主要驱动因素。
3.3 市场前景与机遇由于风光互补供电系统具有较高的可靠性和经济性，并且能够有效应对能源供应的波动性和不可预测性，使得其在能源领域具有广阔的应用前景。
尤其在偏远地区和无法接入传统能源的地方，风光互补供电系统能够为当地提供稳定可靠的能源供应，填补了能源供应的空白。
《风光互补发电系统的建模与仿真研究》篇一一、引言随着能源需求日益增长，清洁可再生能源已成为世界范围内的研究热点。
风光互补发电系统作为一种重要的清洁能源技术，将风能和太阳能有效结合，可有效提高可再生能源的利用效率及供电的稳定性。
本文将就风光互补发电系统的建模与仿真进行研究，为后续的优化设计和实际应用提供理论支持。
二、风光互补发电系统概述风光互补发电系统是指利用风能和太阳能进行发电的系统。
该系统主要由风力发电机、太阳能光伏板、储能装置（如蓄电池）以及控制系统等组成。
通过合理的配置和优化，该系统能够在不同气候条件下，最大限度地利用可再生能源。
三、风光互补发电系统建模1. 系统构成模型建立风光互补发电系统的构成模型是分析其性能的基础。
模型中包括风力发电机模型、太阳能光伏板模型、储能装置模型以及控制系统模型等。
每个部分均根据其工作原理和性能特点进行数学化描述。
2. 能量转换模型能量转换模型描述了风能和太阳能如何被转换为电能的物理过程。
该模型需考虑风速、光照强度、温度等环境因素对发电效率的影响，并建立相应的数学关系。
3. 控制系统模型控制系统模型负责协调风力发电机和太阳能光伏板的运行，确保系统在各种环境条件下均能高效运行。
该模型需考虑控制策略的制定和实施，以及与储能装置的协同工作。
四、风光互补发电系统仿真研究基于建立的模型，利用仿真软件对风光互补发电系统进行仿真研究。
仿真过程中需考虑不同环境条件（如风速、光照强度、温度等）对系统性能的影响，以及系统的运行策略和优化配置。
1. 仿真环境设置根据实际环境条件，设置仿真环境中的风速、光照强度、温度等参数，模拟不同气候条件下的系统运行情况。
2. 仿真结果分析通过对仿真结果的分析，可以得出系统在不同环境条件下的发电效率、供电稳定性以及储能装置的充放电情况等。
同时，还可以对系统的运行策略和优化配置进行评估和优化。
五、结论与展望通过建模与仿真研究，我们可以得出以下结论：1. 风光互补发电系统能够有效地利用风能和太阳能，提高可再生能源的利用效率。
风光互补系统方案摘要风光互补系统方案是一种利用太阳能和风能相互补充的可再生能源发电系统。
本文将介绍风光互补系统的基本原理、构成和优势，并重点讨论了系统的设计、安装和维护。
最后，我们还将分析该系统在实际应用中的一些问题和挑战，并提出相关解决方案。
1. 引言可再生能源的利用是解决能源短缺和环境污染问题的重要途径之一。
风能和太阳能是两种最常见、最广泛利用的可再生能源。
然而，由于天气和地理条件的限制，单独利用太阳能或风能并不能满足能源的稳定需求。
因此，将两种能源相互补充使用已成为一种非常有潜力的解决方案，即风光互补系统。
2. 系统原理风光互补系统是通过同时利用太阳能和风能来满足能源需求的一种系统。
太阳能主要通过光伏发电板转化为电能，而风能则通过风力发电机转化为电能。
这两种能源分别具有不同的特点和工作原理，但可以相互补充使用，以实现能源的稳定供应。
3. 系统构成风光互补系统主要由以下几个组成部分组成：3.1 太阳能发电部分太阳能发电部分主要包括光伏发电板、电池组和逆变器。
光伏发电板将太阳能转化为直流电能，然后经过电池组储存，最后通过逆变器将直流电能转化为交流电能，以供电网或其他设备使用。
3.2 风能发电部分风能发电部分主要包括风力发电机、风轮和控制系统。
风力发电机通过风轮转动产生机械能，然后通过发电机转化为电能。
控制系统可以根据风速和风向调整风力发电机的转速，以达到最佳发电效果。
3.3 能量储存部分能量储存部分主要包括电池组和储能设备。
电池组可以储存太阳能和风能转化的电能，并在需要时释放，以满足电能需求。
储能设备可以吸收并储存多余的能量，以便在能量供应不足时提供补充。
3.4 控制与管理部分控制与管理部分主要包括集中控制系统和监测设备。
集中控制系统可以实时监控和控制风光互补系统的运行状态，以确保系统的稳定和可靠运行。
监测设备可以收集系统的各种数据，并提供对系统性能的评估和分析。
4. 系统设计与安装风光互补系统的设计与安装需要考虑多个因素，包括能源需求、环境条件和经济效益等。
风光互补的压缩空气储能与发电一体化系统特性分析一、本文概述随着全球能源需求的不断增长和环境保护的日益重视，可再生能源的开发和利用成为了当今世界的重要课题。
风光互补的压缩空气储能与发电一体化系统作为一种新兴的能源存储与发电技术，因其独特的优势而备受关注。
本文旨在对风光互补的压缩空气储能与发电一体化系统的特性进行深入分析，探讨其在可再生能源领域的应用前景。
本文将介绍风光互补的压缩空气储能与发电一体化系统的基本原理和构成。
该系统通过将风能和太阳能转换为电能，再将多余的电能用于压缩空气储能，从而实现能量的高效存储和利用。
本文将分析该系统的技术特点，包括其高效能转换、灵活的运行模式、以及对环境的影响等方面。
本文还将探讨该系统在实际应用中可能面临的挑战和解决方案，如系统稳定性、成本控制、以及与现有电网的兼容性等问题。
二、风光互补压缩空气储能系统原理与构成风光互补压缩空气储能系统（WindPV Compressed Air Energy Storage, WPVCAES）是一种创新的能源存储技术，它结合了风能和太阳能这两种可再生能源，通过高效的能量转换和存储机制，实现了一种新型的储能与发电一体化系统。
本节将详细介绍该系统的原理与构成。
WPVCAES系统的工作原理主要基于两个核心环节：能量存储和能量释放。
在能量存储阶段，系统利用风能和太阳能发电产生的电能驱动压缩机，将环境空气压缩至高压状态，并存储在地下储气库中。
这一过程不仅实现了对风能和太阳能的捕获和转换，还通过压缩空气的形式高效地储存了这些能量。
在能量释放阶段，储存的高压空气被释放并驱动膨胀机发电，从而实现能量的有效利用。
风能和太阳能发电单元：这部分包括风力发电机和太阳能光伏板，负责将自然界中的风能和太阳能转换为电能。
压缩与储气单元：包括压缩机和储气库。
压缩机负责将环境空气压缩至高压，而储气库则是用来储存这些高压空气的设施，通常位于地下，以利用地下洞穴或盐岩层等天然结构。
风光储互补系统电力在现实生活中占主导地位，但是受到客观环境的限制，有些地区根本无法实现供电设施的建设和发展。
太阳能光伏发电无运动部件，稳定可靠，但目前成本较高，而风力发电成本低但随机性大，供电可靠性差，将两者结合起来，可实现昼夜发电。
此系统就是利用风和光两种自然资源相互补充发电，由太阳能电池板与风力发电机发电相结合，经蓄电池充电，给负载供电的一种新型能源。
标签：电力；风光储发电系统；结构1 风光储发电系统结构风光储发电系统主要由风力发电机组、太阳能光伏电池组、蓄电池、控制器、逆变器、交直流负载等部分组成，如见图1所示。
图1 风光储发电系统图1.1风力发电机组风力发电机组主要由风力机和发电机构成，风力发电就是利用风力机获取风能并转化为机械能，再利用发电机将风力机输出的机械能转化为电能输出的生产过程。
1.2 太阳能光伏发电光伏发电是指利用光伏电池板将太阳光辐射能量转化为电能的直接发电方式。
太阳能电池主要由半导体硅制成，在半导体上照射光后，由于其吸收光能会激发出电子和空穴（正电荷），从而半导体中有电流流过，这可称为”光发电效应”或简称“光伏效应”。
1.3 蓄电池在风光储互补系统中，蓄电池作为储能元件，当风力、光照充足的情况下，可储存为负载供电后的多余电能；当风力和日照不足时，蓄电池为负载供电。
因此蓄电池在系统中起到能量调节和平衡负载的作用。
1.4 DC/DC变换器及逆变器DC/DC变换器的作用是通过控制半导体器件的导通和关断时间，在结合电感、电容或变压器等器件，将一个固定的直流电压变换为另一个需要的直流电压。
1.5 控制器控制器在风光储互补系统中起着至关重要的作用，由于风能和太阳能有随机性和不稳定性，所以能量的控制很重要。
当风能过大，太阳能输出也很大，而此时负载所需能量小于所供给的能量时，将导致风轮转速过大，造成飞车；电流也会过大，导致发电机过载而烧毁线圈；风能、太阳能过小时，无法满足负载需要。
控制器要根据不同变化情况及时进行调整，确保系统始终处于稳定的运行状态。
2 风光储互补系统的最大功率跟踪控制策略2.1 风力机最大功率控制原理由风力机工作特性可知，当空气密度和风轮半径以及工作风速确定之后，风力机的输出功率与风能利用系数成正比。
而根据风能利用系数Cp与叶尖速比λ的关系可知，总存在一个最佳的叶尖速比λm，即存在一个最佳的风力机角速度？棕m，使得风能利用系数达到最大值Cpmax，此时风力机捕获的风能最大，运行在最大功率点上。
当风速一定时，风力机输出的功率随角速度不断变化，总存在一个最佳角速度？棕m使得风力机输出功率达到最大。
将不同风速下的风力机输出的最大功率点相连就得到一条属于风力机最大功率曲线。
在风速变化下，通过对风轮转速的调节，使其获得最佳叶尖速比λm和最大风能利用系数Cpmax，使得风力始终在最大功率曲线上运行，这就是风力机最大功率跟踪控制原理。
2.2 太阳能最大功率跟踪控制原理光伏发电系统的输出功率是随着外界环境变化而改变的，为实現光伏发电系统的最大功率点跟踪，我们首先要选用合适的跟踪控制算法，然后通过合适的控制电路使光伏阵列工作在最大功率点。
2.3 风光储互补系统的最大功率跟踪控制本系统最大功率算法采用扰动观察法，常规扰动观察法都是固定步长的扰动，当扰动的步长过大时，系统会在最大功率点附近波动运行，引起不必要的能量损耗，降低系统的效率；而当扰动步长过小时，则需要较长时间才能跟踪到最大功率点。
所以文章采用了变步长扰动的方法来实现最大功率点的跟踪。
3 风光储互补系统建模与仿真3.1 风速的建模风速是风力发电的一个重要因素，风速具有随机性，因此文章采用的风速模型函数为：v（t）=基础风速+Amsin（t）+校正值式中，v（t）为风速模型的输出风速，Am为正弦波幅值。
用Matlab建立的风速仿真模型如图2所示：图2 风速仿真模型图图2中，Vb为基础风速，Am为正弦波幅值，校正值用Uniform Random Number模块代替，即随机数，功能是在设定的时间间隔内产生一个随机数，值设定为-1和1之间。
所以，调节上述参数就可以得到所需要的风速范围。
当Vb 为9，Am为3时，可得到风速范围在5-13m/s之间。
3.1.1 风力机的系统建模在Matlab中，很多电气元件都有现成的模块可以直接调用，但是没有风力机的模块，因此我们需要自己建立仿真模型。
文章采用风力机直接驱动永磁同步发电机的方式运行，所以风力机的角速度就是同步发电机的机械角速度。
风力机的风力机的输出转矩为（1）其中风能利用系数Cp的可用表达式（2）表示：（2）（3）根据上式的风能利用系数公式，在Matlab/Simulink中可建立风能利用系数模型。
3.1.2 永磁同步发电机建模风力发电机组中，传送机构齿轮箱的存在严重制约了风力机发电的效率。
文章采用了永磁同步发电机，直接与风力机相耦合，省去了传动机构，提高了风力机发电效率。
永磁同步发电机的数学模型为：（4）采用了永磁同步发电机，系统中省略了增速机构，所以风力机在下的转速就是发电机相应的转速，电磁功率为：PM=Pt-P0 （5）又因为PM=Te*？棕m，所以发电机的电磁转矩可写成：（6）所以，Te=Tt-T0 （7）式中，id，iq，ud，uq，Ld，Lq和R分别为d轴，q轴的电压、电流、电枢电感和电阻；？棕r，λ和p分别为转子的角速度，q轴绕组上产生的漏磁通和极对数；？棕m，Pt和P0分别为转子的机械角速度，风力机输出功率和发电机的损耗。
3.1.3 光伏电池仿真建模由于光伏电池的V-I特性曲线除了与光伏电池组件本身参数的非线性特性和串并联方式有关之外，还与太阳能辐射强度，环境温度有关，因此我们建立的模型必须要能反映出这些因素的变化，能准确的模拟实际光伏阵列的输出特性。
光伏电池在太阳光照射下就能产生光生电流，当外电路接上负载时，电流便流向负载，负载两端形成光生电压。
光伏电池的等效电路如图3所示。
图3 光伏电池等效电路图图3中，Id为流过二极管的电流，Rs为串联电阻，主要是由电池的表面电阻、电极导体电阻、体电阻和电极与硅表面间接触电阻所组成；Rsh为旁路电阻，由硅片的体内缺陷或边缘不干净引起的。
光伏电池的输出电流Ipv为：（8）式中，q为电子电荷，其值为1.6×10-19C；T为绝对温度；K为波尔兹曼常数，其值为1.38×10-23J/K；Vpv为光伏电池输出电压；n为二极管指数。
在理想情况下，光伏电池的并联电阻Rsh很大，串联电阻Rs很小，所以在计算过程中可以忽略不计，式（8）简化后为：（9）在参考条件下，Vm，Im为最大功率点的电压和电流，光伏电压为Vpv时，对应的光伏电池输出电流为：（10）其中（11）（12）考虑到温度和太阳能辐射强度变化的影响，（13）其中，（14）（15）（16）式中，Isc为短路电流，V oc为开路电压，R为太阳辐射强度，T为温度，Rref和Tref为太阳辐射强度和温度参数，α和β分别为在参考日照下，电流变化温度系数和电压变化温度系数，Vm，Im为最大功率点的电压和电流。
3.1.4 Buck变换器模型Buck变换器的仿真模型可以直接调用Matlab/Simulink中的电感，电容和IGBT模块来搭建。
驱动Buck变换器的PWM占空比产生信号模块由频率可调的三角波和比较器组成，通过改变输入的大小调整PWM的占空比。
3.2 系统的仿真3.2.1 风力发电系统的仿真风能利用系数随着桨距角的增大而降低，但都有一个最大风能利用系数。
当β=0°时最大风能利用系数值最高，风能利用系数达到了0.438，此时的叶尖速比大约为6.4。
同时风力机的输出转矩和输出功率随着风速的增大而升高，当风速一定时，总有一个最大的输出转矩和输出功率。
将风力机、永磁同步发电机、最大功率跟踪控制和变换器等模块结合在一起，得到风力发电系统的整体仿真模型。
3.2.2 光伏发电系统的仿真通过仿真得知，当光伏阵列辐射强度不变时，随着温度的增大，电流增大不明显，输出开路电压明显减小，输出功率也减小；减小温度可使输出电流减小，输出电压显著增大，输出功率增加。
同理，保持温度不变，若增大辐射强度可使电流明显增大，输出电压变化不明显，输出功率增加；减小辐射强度可使电流减小，输出电压减小不明显，输出功率减小。
光伏阵列仿真模型以脉冲发生器产生的脉冲信号来控制Buck斩波电路，通过改变触发脉冲的占空比来实现最大功率输出。
随着占空比的增大，光伏阵列的输出功率先增大后减小，在占空比为70%時，输出功率达到最大。
脉冲信号的占空比是固定的，当外部条件改变时，需要人为的改变占空比才能实现最大功率的输出。
从仿真结果可得出结论：输出电压从零开始急速增加，后缓慢上升，一段时间后输出平稳的最大功率点电压；输出电流刚开始以短路电流平稳输出，一段时间后电流减小，降到某一值后保持不变，最后输出平稳的最大功率点电流；输出功率从零开始快速增加，一段时间后变为缓慢上升，最后输出平稳的最大功率。
系统稳定后，在一个周期内，占空比约为70%。
3.2.3 风光储互补系统仿真在风光储互补系统中，风力发电机和光伏阵列通过输电线路给负载供电。
然而在风光储互补发电系统中，选择风力发电机和光伏电池的容量是最关键的。
设输电线路长度为10km，输电线路参数为：线路阻抗为R=0.105？赘/km，X= 0.383？赘/km，B=2.98×10-6S/km。
发电侧电压为220V。
通过仿真可测的当风力发电机的额定功率为800W，光伏电池的额定功率为400W时线路损耗和线路压降最小。
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