高揚(yáng)程太陽(yáng)能光伏提灌系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于太陽(yáng)能提灌技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種高揚(yáng)程太陽(yáng)能光伏提灌系統(tǒng)及方法。
技術(shù)背景
[0002]四川省甘孜、阿壩、涼山、攀枝花等丘陵山區(qū)，缺水情況十分嚴(yán)重而且太陽(yáng)能資源豐富，這些地區(qū)地廣人稀，高山峽谷，地形復(fù)雜、山高水底，農(nóng)業(yè)和電力基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，簡(jiǎn)單的將電力替換為太陽(yáng)能電池板發(fā)電，照搬傳統(tǒng)栗型而搭建起來(lái)的太陽(yáng)能光伏水栗系統(tǒng)，其效率十分低下，建設(shè)成本十分高昂。
[0003]隨著太陽(yáng)能提灌系統(tǒng)的不斷應(yīng)用，急需突破其在弱光或陰雨天等惡劣天氣下不出水、高揚(yáng)程應(yīng)用場(chǎng)合下，系統(tǒng)工作效率較低、水錘現(xiàn)象危害較大等技術(shù)瓶頸，從而更好的發(fā)揮其綜合效益，大大減少用戶的建設(shè)及使用成本，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目整體利益最大化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)方法的不足，本發(fā)明的目的在于提供高揚(yáng)程太陽(yáng)能光伏提灌系統(tǒng)及方法，適合在偏遠(yuǎn)的高山峽谷地區(qū)推廣應(yīng)用，適應(yīng)了市場(chǎng)需求，應(yīng)用前景十分廣闊。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用技術(shù)方案是:
高揚(yáng)程太陽(yáng)能光伏提灌系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)、光伏逆變控制系統(tǒng)和提灌系統(tǒng)，所述提灌系統(tǒng)采用高揚(yáng)程變工況水栗系統(tǒng)，所述高揚(yáng)程變工況水栗系統(tǒng)包括水源液位檢測(cè)器、高揚(yáng)程變工況水栗機(jī)組、出水池、出水池液位檢測(cè)器和無(wú)線遠(yuǎn)程液位發(fā)送系統(tǒng)。
[0006]所述水源液位檢測(cè)器，檢測(cè)外部水源的液位信號(hào)，并將液位信號(hào)傳送至光伏逆變控制系統(tǒng)。
[0007]所述高揚(yáng)程變工況水栗機(jī)組，將外部水源抽至出水池，由所述光伏逆變控制系統(tǒng)將所述太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電逆變?yōu)榻涣麟娮鳛樗龈邠P(yáng)程變工況水栗機(jī)組的電源，且由所述光伏逆變控制系統(tǒng)控制所述高揚(yáng)程變工況水栗機(jī)組啟停。
[0008]所述出水池液位檢測(cè)器，檢測(cè)出水池的液位信號(hào)。
[0009]所述無(wú)線遠(yuǎn)程液位發(fā)送系統(tǒng)，接收出水池的液位信號(hào)，并將出水池的液位信號(hào)通過(guò)無(wú)線傳輸發(fā)送給光伏逆變控制系統(tǒng)。
[0010]其中，所述太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的直流電輸出端與光伏逆變控制系統(tǒng)的直流電源輸入端相連接，所述光伏逆變控制系統(tǒng)的信號(hào)采集端與高揚(yáng)程變工況水栗系統(tǒng)的采集信號(hào)輸出端相連接，所述光伏逆變控制系統(tǒng)的控制信號(hào)輸出端與高揚(yáng)程變工況水栗系統(tǒng)內(nèi)部器件的控制端相連接，光伏逆變控制系統(tǒng)的交流電輸出端連接高揚(yáng)程變工況水栗系統(tǒng)的交流電源輸入端。
[0011]進(jìn)一步的是，所述水源液位檢測(cè)器采用浮球式水位檢測(cè)器，所述出水池液位檢測(cè)器采用浮球式遠(yuǎn)傳檢測(cè)器。通過(guò)浮球式水位檢測(cè)器檢測(cè)外部水源的液位高度，以實(shí)現(xiàn)缺水保護(hù)；通過(guò)浮球式遠(yuǎn)傳檢測(cè)器檢測(cè)出水池液位高度，以實(shí)現(xiàn)水滿保護(hù)。
[0012]進(jìn)一步的是，所述高揚(yáng)程變工況水栗機(jī)組采用往復(fù)式高壓柱塞栗。
[0013]進(jìn)一步的是，所述往復(fù)式高壓柱塞栗配備4級(jí)電機(jī)Υ- Λ起動(dòng)系統(tǒng)。
[0014]進(jìn)一步的是，所述出水管路上設(shè)置有止回閥。以防止水流倒流，消除水錘造成的危害。
[0015]進(jìn)一步的是，所述高揚(yáng)程變工況水栗機(jī)組還包括太陽(yáng)能電池組件、太陽(yáng)能充放電控制器和蓄電池組。
[0016]其中，所述太陽(yáng)能電池組件直流電輸出端連接太陽(yáng)能充放電控制器的直流輸入端，所述太陽(yáng)能充放電控制器的直流輸出端連接蓄電池組，所述蓄電池組連接至無(wú)線遠(yuǎn)程液位發(fā)送系統(tǒng)的電源端。用于對(duì)無(wú)線遠(yuǎn)程液位發(fā)送系統(tǒng)提供電源，太陽(yáng)能充放電控制器用于實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)電池組件的過(guò)充以及蓄電池組的過(guò)放等功能。
[0017]進(jìn)一步的是，所述太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)包括太陽(yáng)能電池組件、支架、防雷匯流箱，其中，太陽(yáng)能電池組件放置于支架之上，太陽(yáng)能電池組件的輸出端口連接至防雷匯流箱的輸入端，防雷匯流箱的輸出端連接至所述光伏逆變控制系統(tǒng)的直流電源輸入端。防雷匯流箱將各路太陽(yáng)能電池組件匯流后送入后方系統(tǒng)，為系統(tǒng)提供電源支持。
[0018]進(jìn)一步的是，所述光伏逆變控制系統(tǒng)包括逆變器、PLC控制器和無(wú)線遠(yuǎn)程液位接收系統(tǒng)。
[0019]其中，所述逆變器的直流電輸入端連接所述防雷匯流箱的輸出端，所述逆變器的信號(hào)端與PLC控制器端口相互連通，所述PLC控制器端口還連接有無(wú)線遠(yuǎn)程液位接收系統(tǒng)。PLC控制器用于接收手動(dòng)指令輸入、進(jìn)水池缺水信號(hào)和出水池滿水信號(hào)等，根據(jù)控制邏輯控制高揚(yáng)程變工況水栗機(jī)組起停，調(diào)節(jié)系統(tǒng)工況。
[0020]進(jìn)一步的是，所述無(wú)線遠(yuǎn)程液位接收系統(tǒng)和無(wú)線遠(yuǎn)程液位發(fā)送系統(tǒng)包括調(diào)制解調(diào)器和手機(jī)卡。用于無(wú)線遠(yuǎn)程接收出水池的液位信號(hào)，并將信號(hào)輸入PLC控制器，以實(shí)現(xiàn)滿水保護(hù)。
[0021]另一方面，本發(fā)明還提供了高揚(yáng)程太陽(yáng)能光伏提灌系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，步驟包括:
通過(guò)所述水源液位檢測(cè)器檢測(cè)外部水源的液位信號(hào)，并將液位信號(hào)傳送至光伏逆變控制系統(tǒng)；
通過(guò)所述出水池液位檢測(cè)器檢測(cè)出水池的液位信號(hào)；
再通過(guò)所述無(wú)線遠(yuǎn)程液位發(fā)送系統(tǒng)接收出水池的液位信號(hào)，并將出水池的液位信號(hào)發(fā)送至光伏逆變控制系統(tǒng)；
由光伏逆變控制系統(tǒng)對(duì)接收液位信號(hào)和用戶指令進(jìn)行判斷，從而控制所述高揚(yáng)程變工況水栗機(jī)組的啟停；
通過(guò)所述高揚(yáng)程變工況水栗機(jī)組將外部水源抽至出水池；
通過(guò)所述光伏逆變控制系統(tǒng)將所述太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電逆變轉(zhuǎn)換為交流電作為系統(tǒng)的電源。
[0022]本發(fā)明是高揚(yáng)程太陽(yáng)能光伏提灌系統(tǒng)，采用本技術(shù)方案的有益效果:
本發(fā)明所提出的高揚(yáng)程太陽(yáng)能光伏提灌系統(tǒng)中，采用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)為提灌系統(tǒng)提供電能，解決了偏遠(yuǎn)地區(qū)供電困難的問(wèn)題，還保護(hù)了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境；高揚(yáng)程變工況水栗系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)水源地與提灌站所在地垂直距離較遠(yuǎn)時(shí)，依然能夠抽取灌溉用水，適用于高山峽谷地區(qū)；實(shí)現(xiàn)對(duì)水源的液位信號(hào)和出水池的液位信號(hào)無(wú)線遠(yuǎn)程傳輸，傳輸信號(hào)精確，降低成本，方便維修。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明的高揚(yáng)程太陽(yáng)能光伏提灌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
圖2為本發(fā)明的實(shí)施例中太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明的實(shí)施例中光伏逆變控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明的實(shí)施例中高揚(yáng)程變工況水栗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明的高揚(yáng)程太陽(yáng)能光伏提灌系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
[0025]參見圖1所示，高揚(yáng)程太陽(yáng)能光伏提灌系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)、高揚(yáng)程變工況水栗系統(tǒng)和光伏逆變控制系統(tǒng)。
[0026]其中，所述太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的直流電輸出端與光伏逆變控制系統(tǒng)的直流電源輸入端相連接，所述光伏逆變控制系統(tǒng)的信號(hào)采集端與高揚(yáng)程變工況水栗系統(tǒng)的采集信號(hào)輸出端相連接，所述光伏逆變控制系統(tǒng)的控制信號(hào)輸出端與高揚(yáng)程變工況水栗系統(tǒng)內(nèi)部器件的控制端相連接，光伏逆變控制系統(tǒng)的交流電輸出端連接高揚(yáng)程變工況水栗系統(tǒng)的交流電源輸入端。
[0027]如圖2所示，所述太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)包括太陽(yáng)能電池組件、支架、防雷匯流箱，其中，太陽(yáng)能電池組件放置于支架之上，太陽(yáng)能電池組件的輸出端口連接至防雷匯流箱的輸入端，防雷匯流箱的輸出端連接至所述光伏逆變控制系統(tǒng)的直流電源輸入端。
[0028]太陽(yáng)電池組件根據(jù)需要進(jìn)行串并聯(lián)達(dá)到滿足系統(tǒng)正常運(yùn)行的電流和電壓參數(shù)，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，太陽(yáng)電池組件可采用多晶硅、單晶硅、非晶硅薄膜組件、線聚焦組件等。
[0029]支架主要用于支撐、固定太陽(yáng)電池組件，可采用整體鋼支架、高立柱支架或獨(dú)立單支架等。
[0030]防雷匯流箱將各路太陽(yáng)能電池組件匯流后送入后方系統(tǒng)，為系統(tǒng)提供電源支持；采用304不銹鋼制作，戶外安裝，滿足防雨、防潮要求。
[0031]如圖3所示，所述光伏逆變控制系統(tǒng)包括逆變器、PLC控制器和無(wú)線遠(yuǎn)程液位接收系統(tǒng)。
[0032]其中，所述逆變器的直流電輸入端連接所述防雷匯流箱的輸出端，所述逆變器的信號(hào)端與PLC控制器端口相互連通，所述PLC控制器端口還連接有無(wú)線遠(yuǎn)程液位接收系統(tǒng)。PLC控制器用于接收手動(dòng)指令輸入、進(jìn)水池缺水信號(hào)和出水池滿水信號(hào)等，根據(jù)控制邏輯控制高揚(yáng)程變工況水栗機(jī)組起停，調(diào)節(jié)系統(tǒng)工況。
[0033]所述無(wú)線遠(yuǎn)程液位接收系統(tǒng)包括調(diào)制解調(diào)器和手機(jī)卡，用于無(wú)線遠(yuǎn)程接收出水池