[發明專利]一種沼氣發電多機組并網監控系統

在審

• 申請號: 201811245927.6
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109060044A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 張昌愛;單勝道;劉銀秀;應孟飛;閆茂魯
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院;山東生態家園環保工程有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G05B19/418;C12M1/34;C12M1/107;C12M1/02;C12M1/00
• 代理公司: 濟南竹森知識產權代理事務所(普通合伙) 37270
• 代理人: 呂利敏

1.一種沼氣發電多機組并網監控系統，其特征在于，包括：沼氣發電子系統(41)以及與沼氣發電子系統(41)通信連接的沼氣發電監控服務器(42)；

沼氣發電子系統(41)包括：原料混合罐(11)、物料倉(12)、沼氣發酵罐(21)、沼氣儲氣罐(33)以及至少一臺沼氣發電機組(34)；

原料混合罐(11)用于沼氣發酵原料的混合；原料混合罐(11)設有入料口(15)和出料口(16)；原料混合罐出料口(16)通過管道及管道泵(17)與沼氣發酵罐(21)連接，將原料混合罐(11)內部的固液混合物輸送至沼氣發酵罐(21)；

物料倉(12)用于儲存農作物秸稈以及沼氣發酵的物料，并向沼氣發酵罐(21)提供沼氣發酵物料；

沼氣發酵罐(21)進行沼氣發酵，沼氣發酵罐(21)的沼氣輸出口(20)通過沼氣輸送管道與沼氣儲氣罐(33)連接，沼氣儲氣罐(33)儲存沼氣；

沼氣儲氣罐(33)通過管道和管道泵與沼氣發電機組(34)，將沼氣儲氣罐(33)儲存的沼氣輸送至沼氣發電機組(34)，沼氣發電機組(34)通過輸送的沼氣進行發電，沼氣發電機組(34)發出的電能通過配電裝置配送至電網；

沼氣發酵罐(21)的罐體內部還設有CH₄傳感器、H₂S傳感器、CO₂傳感器、流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器以及pH值監測器；

CH₄傳感器、H₂S傳感器、CO₂傳感器、流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器以及pH值監測器分別采集發酵過程數據，將發酵過程數據通過變送器及A/D轉換器后傳輸至沼氣發電監控服務器；

配電裝置設有分別獲取每個沼氣發電機組(34)發電電壓的沼氣發電電壓獲取電路，獲取發電電流的沼氣發電電流獲取電路以及獲取發電電能的沼氣發電電能計算模塊；

配電裝置將獲取的發電電壓和發電電流通過沼氣發電電能計算模塊計算出電能，再將發電電壓、發電電流以及發電電能傳輸至沼氣發電監控服務器；

沼氣發電監控服務器用于獲取原料混合罐液位信息，物料倉料位信息，沼氣發酵罐罐體內部的CH₄數據、H₂S數據、CO₂數據、流量數據、壓力數據、溫度數據、pH值數據、沼氣儲氣罐壓力信息、每臺沼氣發電機組的發電電壓信息、發電電流信息以及電能信息；當采集的數據超出閾值時，發出報警提示；

將獲取的數據進行分類儲存，形成沼氣發電運行數據存儲庫，為沼氣發電的數據分析管理提供支持；

沼氣發電監控服務器還用于按照設置的沼氣發電數據獲取周期，或設置的沼氣發電數據的獲取時間段，在沼氣發電運行數據存儲庫中調取沼氣發電過程數據進行跟蹤監控，形成每個沼氣發電過程數據的趨勢分析圖，每個沼氣發電機組發電過程數據的趨勢分析圖。

2.根據權利要求1所述的沼氣發電多機組并網監控系統，其特征在于，

配電裝置還包括：電網信息獲取模塊(51)，發電機輸出信息獲取模塊(52)，信息濾波調制模塊(53)，微控制器(54)，發電機勵磁調節模塊(55)，轉速調節模塊(56)；

電網信息獲取模塊(51)用于獲取電網當前的電壓，，頻率以及相位角，將獲取的電網當前的電壓，，頻率以及相位角分別通過信息濾波調制模塊(53)傳輸至微控制器(54)；

發電機輸出信息獲取模塊(52)用于獲取每個沼氣發電機組(34)當前輸出的電壓，頻率以及相位角，將獲取的電壓，頻率以及相位角分別通過信息濾波調制模塊(53)傳輸至微控制器(54)；

微控制器(54)用于檢測每個沼氣發電機組(34)的輸出電壓，頻率以及相位角是否達到電網并網所需的預設電壓閾值，預設頻率閾值，預設相位角閾值，沼氣發電機組(34)的輸出電壓，頻率以及相位角均達到閾值時，執行并網操作；

當沼氣發電機組(34)的輸出電壓不滿足預設電壓閾值時，通過發電機勵磁調節模塊(55)調節沼氣發電機組(34)的輸出電壓使其滿足預設電壓閾值；當經過預設調節次數仍不滿足時發出電壓異常報警；

當沼氣發電機組(34)的輸出頻率和/或相位角不滿足預設閾值時，通過轉速調節模塊(56)調節沼氣發電機組(34)的轉速使其滿足預設閾值；當經過預設調節次數仍不滿足時發出頻率和/或相位角異常報警。