风力发电和太阳能光伏发电技术及其应用是开发利用绿色可再生能源、改善生态环境和人民生活条件的重要途径,同时它又是融合电力电子、控制理论等高新技术为一体的交叉研究课题,因而研究具有很好的学术研究价值,同时又具有巨大的经济和社会效益。但一直以来,风力发电和太阳能光伏发电由于受到天气情况、气候、成本等影响很大,因而一直作为辅助的方式,并未得到很好的发展。近年来,兴起的利用风能和太阳能互补的发电系统,能很好的弥补这些缺陷,因而成为国内外研究的热点。风/光互补发电系统的研究核心是系统的控制和监控,它主要包括最大功率点跟踪算法、控制器技术、逆变器技术、并网技术和电站的数据监控技术等。目前发达国家的研究比较成熟,国内则刚起步不久,理论和技术都还不成熟,且各研究机构或学者主要对针对其中某一部分或几个部分进行了研究。基于这样的出发点,本研究则是比较全面的对控制技术进行了研究,研究的内容包括提出了一种最大功率点跟踪算法改进、设计了新的控制器、逆变器和数据监测系统,并对并网技术进行了初步研究。研究的结果主要有以下四个方面:1.最大功率点跟踪(MPPT)算法的优化在分析各种常用的最大功率点跟踪(MPPT)方法有缺点的基础上,对基于最优梯度法的扰动观测法进行了改进。由于太阳能电池的PV特性曲线是非线性的,它实际的PV模型是一个非常复杂的函数,因而实际MPPT时运算会非常复杂,而且使用性不强,所以引入一个简单的PV模型,应用到最优梯度法的MPPT上,并计算出新的MPPT模型。2.风/光互补发电系统控制器的设计采用PIC16F716单片机设计了风/光互补发电系统控制器,开发出了样机,并进行了实验研究。控制器可以实现PWM充电、蓄电池过充电、过放电保护、蓄电池开路保护、负载过压保护、太阳能电池反接保护、延时动作、温度补偿、风机控制等功能。3.风/光互补发电系统逆变器的设计逆变器的设计包括DC/DC变换器设计和DC/AC逆变器设计。DC/DC变换器采用SG3526单片机的推挽式DC/AC电路,实现对蓄电池输出的12V的直流额定电压转换为250V直流电;DC/AC逆变控制电路则基于DSP TMS320F2812,实现将DC/DC输出的250V直流电逆变为220V/50Hz的工频交流电。4.风/光互补发电系统数据监测系统的设计数据监测系统基于P89LPC9408单片机,用于实现采集并处理来自太阳能光伏电池输出、风机输出、蓄电池充电和逆变器输出的电流和电压信号,以及温度传感器、风向和风速传感器等的信号,并通过RS-485与上位机通信,实时对电站进行监控。