[實用新型]中功率多風機并聯型風光互補提水系統

無效

• 申請號: 200620040808.3
• 申請日: 2006-04-05
• 公開（公告）號: CN201013618Y
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 賈大江
• 申請（專利權）人: 上海萬德風力發電股份有限公司
• 主分類號: F04D15/00
• 分類號: F04D15/00;H02J1/10;H02M7/48;H02P27/06;H02J7/35
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本實用新型涉及一種提水系統，特別是涉及一種中功率多風機并聯型風光互補提水系統。

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電機產生電能，再由電動機驅動水泵提水的風力發電提水系統。

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境，不同運輸及安裝條件，不同的揚程與流量的提水系統的不同需求，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商業化的，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。

發明內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種中功率多風機并聯型風光互補提水系統。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：中功率多風機并聯型風光互補提水系統，其特征在于，包括風力發電機組、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進行控制。

所述的風力發電機組包括多臺風力發電機。

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。

所述的多臺風力發電機分別整流后與太陽電池組件直流并聯。

所述的提水系統通過可編程控制器控制的泄荷器使多臺風力發電機與太陽電池組件并聯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。

所述的提水系統可以配備蓄電池組和逆變器。

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

所述的提水系統根據當地自然資源狀況，確定風力發電機組的功率、風力發電機的數量、太陽電池組件的功率、潛水泵的型號以及可編程控制器。

采用以上技術方案制造出來的中功率多風機并聯型風光互補提水系統，與現有技術相比，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、荒漠地區采用；本實用新型可以對風機運行、蓄電池荷電狀態及逆變器輸出、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一管理和控制，實現機電一體化。

附圖說明

圖1為本實用新型的工作原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

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供電，經由可編程控制器(PLC)、泄荷器和變頻調速器組成的智能控制器調控，使潛水泵能保持良好的變頻調速運行狀態，實現變流量提水。智能控制器對系統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的技術問題；解決使風機和太陽電池產生的電能如何變換成能滿足異步電機變頻調速狀態下正常工作的變流的技術問題；解決系統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)進行智能化統一管理和控制，實現機電一體化的技術問題。

第一解決系統能使用交流異步電機拖動的潛水電泵的問題一改造變頻調速器：

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。但光伏電池產生的電能是電壓浮動變化的直流電流，而風力發電機產生的電能是電壓和頻率都在瞬態變化的三相交流電。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，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下正常工作。