风力-光伏互补发电系统的组成
所谓风力-光伏互补，是指风力发电和光伏发电配合组成的混合发电系统，实质上就是风能和太阳能在能量上的相互补充，共同向负载供电。风能资源不论白天还是夜晚都存在，而太阳能资源白天才有，但由于太阳能相对较为连续稳定，弥补了风能间歇性的缺点，而且也弥补了风能在白天不连续的不足。起初的风力-光伏互补系统的结构形式只是将传统的独立光伏发电系统和独立风力发电系统进行一个简单的组合，其中有两套控制装置分别对风力机和光伏阵列进行检测、保护，以及对蓄电池的充电进行控制，这无疑增加了系统的投资。目前，风力-光伏互补发电系统基本上都采用图8-1所示的运行结构。
风力-光伏互补发电系统主要由风力发电机组、太阳能光伏阵列、控制器、蓄电池、逆变器、交流负载、直流负载等部分组成。该系统是集风能、太阳能及蓄电池等多种能源发电技术及系统智能控制技术为一体的复合可再生能源发电系统。
整个风力-光伏互补发电系统按环节可划分为能量产生环节、能量存储环节、能量消耗环节三部分。能量产生环节由风力发电机组和太阳能光伏阵列组成，负责将风能及太阳能转化为电能；能量存储环节为蓄电池，它将风力机和太阳能产生的电能储存在其中，起到稳定供电的作用；能量消耗环节是指系统的负载，包括直流负载和交流负载。
图8-1 风力-光伏互补发电系统的结构示意图
1.风力发电部分
风力发电部分利用风力机将风能转换为机械能，通过风力发电机将机械能转换为电能，再通过控制器对蓄电池充电，经过逆变器对负载供电。风力发电机是风力-光伏互补发电系统中风能的吸收和转化设备。从能量转换的角度看，风力发电机由两大部分组成：其一是风力机，它的功能是将风能转换为机械能；其二是发电机，它的功能是将机械能转换成电能。
2.光伏发电部分
光伏发电部分利用太阳能电池板的光伏效应将光能转换为电能，然后对蓄电池充电，通过逆变器将直流电转换为交流电，对负载进行供电。
风力-光伏互补发电系统中，由光伏阵列负责将太阳光辐射转换成电能。光伏阵列由一系列的太阳能电池经过串、并联后组成。太阳能电池是光伏发电的最基本单元，其基本种类有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池。单晶硅太阳能电池是当前开发最快的一种太阳能电池，其产品结构与生产工艺已定型，广泛应用于空间和地面，转换效率最高，可达24％，但成本也最高；多晶硅太阳能电池的制作工艺与单晶硅太阳能电池差不多，其光电转换效率约为12％，稍低于单晶硅太阳能电池，但其材料制造简便，节约电能，总的生产成本较低，因此得到了很大的发展；非晶硅太阳能电池的光电转换效率偏低，而且不够稳定，但制造工艺简单，易于加工。
3.控制部分
控制部分根据日照强度、风力大小及负载的变化，不断地对蓄电池组的工作状态进行切换和调节。一方面把调整后的电能直接送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的电能送往蓄电池组存储。发电量不能满足负载需求时，控制器把蓄电池的电能送往负载，保证了整个系统工作的连续性和稳定性。
风力-光伏互补发电系统的控制部分应起到如下几个作用。
（1）在保证风电、光电向蓄电池充电及向负载供电的同时，保证各种必要参数的计量、检测和显示。
（2）当蓄电池过充电或过放电时，可以报警或自动切断线路，保护蓄电池。(https://www.daowen.com)
（3）按需要给出高精度的恒电压或恒电流。
（4）当蓄电池有故障时，可以自动切换，接通备用蓄电池，以保证负载正常用电。
（5）当负载发生短路时，可以自动断开充电电路。阻塞二极管的作用是避免太阳能电池方阵不发电，或出现短路故障时蓄电池通过太阳能电池放电。阻塞二极管串接在太阳能电池方阵电路中，起单向导通的作用。要求阻塞二极管能承受足够大的电流，而且正向电压降要小，反向饱和电流要小，因此选用合适的整流二极管即可。图8-2所示为两款智能控制器，图8-2（a）所示为实物图，图8-2（b）所示为控制器界面。
图8-2 两款智能控制器
4.蓄电池部分
蓄电池是风力-光伏互补发电系统的储能装置，一般由多块蓄电池组成，在风力和日照充足时可存储供给负载后多余的电能，在风力和日照不佳时输出电能给负载。因此，蓄电池在系统中起到能量调节和平衡负载两大作用。固定式铅酸蓄电池因其性能优良、质量稳定、容量较大、价格较低，是目前风力-光伏互补发电系统主要选用的储能装置。
5.逆变系统
逆变系统由几台逆变器组成。逆变器是指整流器的逆向变换器，它是通过半导体功率开关器件的开通和关断作用，把直流电变换成交流电的一种电力电子变换器，其变换效率较高，但变换输出波形较差，含有相当多谐波成分的波形，因而需要进行交流低通滤波器的滤波。
在风力-光伏互补发电系统中，负载大部分为交流负载，而蓄电池中存储的是直流电，应通过逆变器把蓄电池中的直流电变成标准的220 V的交流电，所以逆变器的转换效率和稳定性直接影响到整个系统的转换效率和稳定性。由于蓄电池的电压随充放电状态的改变而变动较大，因此要求逆变器能在较大的直流电压范围内正常工作，而且要保证输出电压的稳定。
6.直流负载
直流负载主要是指以直流电为动力的装置或设备，如直流电动机、高强度LED发光管等。
7.交流负载
交流负载主要是指以交流电为动力的装置或设备，如交流电动机、日常家用电器等。