[實用新型]以風光互補發供電的氣動盾形閘門系統

有效

• 申請號: 201120148476.1
• 申請日: 2011-05-11
• 公開（公告）號: CN202055229U
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 楊光;夏富軍
• 申請（專利權）人: 黃河勘測規劃設計有限公司
• 主分類號: E02B7/20
• 分類號: E02B7/20;H02J7/00;H02J9/00;F03D9/00
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 韓華

技術領域

本實用新型涉及氣動盾形閘門，尤其是涉及以風光互補發供電的氣動盾形閘門系統。

背景技術

水利關系國計民生，其戰略地位日益重要。尤其是目前重點實施的農村河道綜合整治，發展農村水電，興建中小型水利設施等工程建設。但是，由于有些邊遠地區和山區電網還未架設，因此，在攔河水閘工程建設時必須要解決閘門啟閉時的電力問題，同時還要考慮當洪水暴發泄洪時而無電力的極端情況也能開閘泄洪，以保證人民生命財產安全。上述問題的存在，是本領域技術人員一直研究的課題，但還未見諸有關報道。

發明內容

本實用新型目的在于提供一種投資成本相對較低、運行安全可靠的以風光互補發供電的氣動盾形閘門系統。

為實現上述目的，本實用新型可采取下述技術方案：

本實用新型所述以風光互補發供電的氣動盾形閘門系統，它包括閘門單元、氣動動力單元、發供電單元；所述閘門單元由并聯設置的多個氣動盾形閘門、和用于控制所述多個氣動盾形閘門啟閉的氣動控制閥組、以及控制所述氣動控制閥組動作的PLC控制器組成；所述氣動動力單元由至少兩個并聯設置的儲氣罐和至少兩臺并聯設置的空壓機構成，所述每臺空壓機的出氣口分別通過前濾清器、空氣干燥機、后濾清器相匯合后，通過出氣單向閥與每個儲氣罐和閘門單元中的氣動控制閥組的進氣口相連通；所述發供電單元包括風力發電機、太陽能電池板、風光互補控制器、逆變器，所述風力發電機、太陽能電池板的電源輸出端通過風光互補控制器與蓄電池充電端連接，所述蓄電池電源輸出端通過風光互補控制器分別與所述逆變器電源輸入端、閘門單元中的PLC控制器電源輸入端電連接。

所述逆變器通過軟啟動器為空壓機供電。

在所述風光互補控制器輸出端電連接有泄荷單元和/或并網逆變器。

本實用新型優點就在于針對無供電的邊遠山區和偏僻山區建設攔河水閘工程而設計，具體體現在以下幾方面：

1、風能和太陽能屬于可再生性能源，低碳、環保，無污染，采用風光互補發電系統不但提供電源，而且還達到節能減排的目的；

2、充分利用了風能和太陽能在時間上和地域上互補性強的特點，提高系統運行的穩定性；

3、風光互補發電系統供電的氣動盾形閘門適用范圍廣，無論是城市，還是農場、偏遠地區；無論是聯網還是離網；

4、風力發電系統和太陽能發電統共用一組蓄電池組和逆變器，減少了蓄電池的用量；降低了風光互補發電系統的造價；

5、適應環境強，根據氣動盾形閘門在工程中運行工況、設備功率需求和現場環境條件對風力發電機和太陽能電池板進行靈活組合配置，達到滿足氣動盾形閘門功率需求前提下，設備的經濟性最佳，實現降低建設成本目的；

6、與采用電網供電方式相比采用風電互補發電方式供電對氣動盾形閘門可靠性無影響，即使在風力發電機不能發電、太陽能電池板損壞、供電部分元器件損壞等各種極端不利條件下，也可通過人工手動打開氣動盾形閘門的截止閥排氣促使閘門倒伏，確保行洪安全；

7、采用兩臺或三臺壓縮機供氣而非常規的一臺壓縮機供氣的配置，即使在風光互補發電系統無法滿負荷供電的條件下，也可啟動部分壓縮機工作，使氣動盾形閘門慢速運行；

8、兩臺以上儲氣罐的配置，使得在整定系統壓力基礎上，通過增大儲氣罐的容積蓄積更多的能量、補充泄漏的空氣，減少空壓機的啟動頻率；減少風光互補發電系統蓄電池的數量，降低整套設備的投資和運行成本；

9、軟啟動器實現平滑啟動，降低啟動電流，避免啟動過流跳閘。待電機達到額定轉數時，啟動過程結束，軟啟動器自動用旁路接觸器取代已完成任務的晶閘管，為電動機正常運轉提供額定電壓，以降低晶閘管的熱損耗，延長軟啟動器的使用壽命，提高其工作效率。軟啟動器同時還提供軟停車功能，軟停車與軟啟動過程相反，電壓逐漸降低，轉數逐漸下降到零，避免自由停車引起的轉矩沖擊。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型所述的以風光互補發供電的氣動盾形閘門系統，它包括閘門單元1、氣動動力單元2、發供電單元3；所述閘門單元1由并聯設置的多個氣動盾形閘門4、和用于所述多個氣動盾形閘門4啟閉的氣動控制閥組、以及控制所述氣動控制閥組動作的PLC控制器組成；所述氣動動力單元2由至少兩個并聯設置的儲氣罐和至少兩臺并聯設置的空壓機構成，所述每臺空壓機的出氣口分別通過前濾清器、空氣干燥機、后濾清器相匯合后，通過出氣單向閥與每個儲氣罐和閘門單元1中的氣動控制閥組的進氣口相連通；所述發供電單元3包括風力發電機5、太陽能電池板6、逆變器，軟啟動器，所述風力發電機5、太陽能電池板6的電源輸出端通過風光互補控制器與蓄電池充電端電連接，所述蓄電池電源輸出端通過風光互補控制器分別與所述逆變器電源輸入端、閘門單元1中的PLC控制器電源輸入端電連接；逆變器電源輸出端通過軟啟動器與氣動動力單元2的空壓機電源輸入端電連接。為防止蓄電池過沖電和保護逆變器正常工作，以及考慮以后發展有可能并網輸送電能，在所述風光互補控制器輸出端電連接有泄荷單元和并網逆變器。