[發(fā)明專利]多風機并聯(lián)型風光互補提水系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610025455.4
• 申請日: 2006-04-05
• 公開（公告）號: CN101050770A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設計）人: 賈大江
• 申請（專利權）人: 上海萬德風力發(fā)電股份有限公司
• 主分類號: F04D15/00
• 分類號: F04D15/00;H02J1/10;H02M7/48;H02P27/06;H02J7/35
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本發(fā)明涉及一種提水系統(tǒng)，特別是涉及一種多風機并聯(lián)型風光互補提水系統(tǒng)。

背景技術

目前國內外利用風能提水的裝置大致分為二類：由風輪直接拖動機械裝置提水的風力提水機和由風輪拖動發(fā)電機產(chǎn)生電能，再由電動機驅動水泵提水的風力發(fā)電提水系統(tǒng)。

目前市場上這兩類風能提水裝置的風力機都是由單臺風力機獨立工作的。由于風力機械目前還不可能向市場提供花樣繁多的品種，不可能滿足各種不同環(huán)境，不同運輸及安裝條件，不同的揚程與流量的提水系統(tǒng)的不同需求，限制了風能提水裝置的推廣應用。

在太陽電池問世后，又出現(xiàn)了光伏水泵，但因價格高(風電與光伏價格比約為1∶4)，光伏水泵的泵為特殊制造，所以光伏水泵同樣不可能向市場提供花樣繁多的品種，實際使用中也沒有較大功率的光伏水泵。同時單純利用風能或太陽能又有資源分怖的局限性。

目前國內外還沒有已經(jīng)商業(yè)化的，可同時利用風能和太陽能的較大功率的風光互補提水系統(tǒng)。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種多風機并聯(lián)型風光互補提水系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：多風機并聯(lián)型風光互補提水系統(tǒng)，其特征在于，包括風力發(fā)電機組、太陽電池組件、智能控制器、潛水泵；所述的智能控制器對系統(tǒng)進行控制、管理及跟蹤。

所述的智能控制器包括可編程控制器(PLC)、泄荷器、交流變頻調速器，所述的交流變頻調速器包括整流器、斬波器，上述智能控制器通過可編程控制器中的程序對系統(tǒng)進行控制、管理及跟蹤。

多臺風力發(fā)電機分別整流后與太陽電池組件直流并聯(lián)。

所述的提水系統(tǒng)通過可編程控制器控制的泄荷器使多臺風力發(fā)電機與太陽電池組件并聯(lián)輸出的直流波動電壓始終保持在DC620V以下，并從交流變頻調速器的整流器的輸出端，向交流變頻調速器的斬波器輸入上述的電壓脈動直流電流。

所述的潛水泵采用市售常用的由三相異步電動機拖動的潛水電泵。

所述的提水系統(tǒng)可以配備蓄電池組和逆變器。

所述的提水系統(tǒng)的功率范圍為2KW～300KW。

所述的提水系統(tǒng)可以單獨使用風力發(fā)電機組，也可以單獨使用太陽電池組件，還可以同時使用風力發(fā)電機組和太陽電池組件。

所述的提水系統(tǒng)根據(jù)當?shù)刈匀毁Y源狀況，確定風力發(fā)電機組的功率、風力發(fā)電機的數(shù)量、太陽電池組件的功率、潛水泵的型號、可編程控制器及其程序.

采用以上技術方案制造出來的多風機并聯(lián)型風光互補提水系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術相比，具有成本低、效率高、使用范圍廣，對安裝、運輸條件的要求低，更合適交通不便的海島、山地、草原、荒漠地區(qū)采用；本發(fā)明可以對風機運行、蓄電池荷電狀態(tài)及逆變器輸出、最大功率跟蹤、水泵運行、切入切出、水位管理等進行智能化統(tǒng)一管理和控制，實現(xiàn)機電一體化。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工作原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1所示，本實施例以單臺風機或太陽電池方陣為單個功率單元，由多個功率單元直流并聯(lián)供電，經(jīng)由可編程控制器(PLC)、泄荷器和變頻調速器組成的智能控制器調控，使?jié)撍媚鼙３至己玫淖冾l調速運行狀態(tài)，實現(xiàn)變流量提水。智能控制器對系統(tǒng)運行進行程序控制和自動化管理，具有最大功率跟蹤功能。系統(tǒng)提水時不需配蓄電池，效率高、可靠性高。

關鍵技術：

從圖1可以看出，本實施例的關鍵技術是解決多臺風機和太陽電池并聯(lián)的技術問題；解決使風機和太陽電池產(chǎn)生的電能如何變換成能滿足異步電機變頻調速狀態(tài)下正常工作的變流的技術問題；解決系統(tǒng)能使用交流異步電機拖動的潛水電泵的問題；解決利用可編程控制器(PLC)進行智能化統(tǒng)一管理和控制，實現(xiàn)機電一體化的技術問題。

第一解決系統(tǒng)能使用交流異步電機拖動的潛水電泵的問題-改造變頻調速器：

通常使用的潛水泵一般都是異步電動機驅動的水泵，輸入380V50Hz恒頻恒壓電流，進行恒流量提水。但光伏電池產(chǎn)生的電能是電壓浮動變化的直流電流，而風力發(fā)電機產(chǎn)生的電能是電壓和頻率都在瞬態(tài)變化的三相交流電。這樣的電流是無法直接驅動三相異步電機拖動的潛水泵抽水的。

但異步電動機可以工作在變頻調速狀態(tài)下，只是提水的流量會由恒流量變成變動流量。異步電動機變頻調速運行的條件是保持其每級主磁通不變，只要使其工作電流的電壓和頻率的比(V/f)是一個7-8之間的定數(shù)，就可已使異步電動機每級主磁通不變，異步電機就可以在變頻調速狀態(tài)下正常工作。