[發明專利]溫室用風光互補發電系統及控制方法

在審

• 申請號: 201910572498.1
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110190665A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 吳丹;高菊玲;金文忻;張智杰
• 申請（專利權）人: 江蘇農林職業技術學院
• 主分類號: H02J7/32
• 分類號: H02J7/32;H02J7/35;H02S10/12
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種溫室用風光互補發電系統及控制方法，該系統包括PLC控制器、分別與PLC控制器相連的發電設備、蓄電池、傳感設備以及溫室用電設備；所述發電設備包括風力發電機和光伏發電組件，分別通過風力控制器和光伏控制器控制輸出；所述發電設備和蓄電池并聯，通過逆變器為溫室用電設備供電；所述傳感設備包括光照度傳感器和風速傳感器；所述溫室用電設備包括光照設備、濕簾水泵電動機、風機和遮陽網電動機。該系統還包括配置有組態軟件的上位機，方便對大規模溫室的發電智能調控，并提供了一種系統控制方法。本發明將負載與發電系統連為一體，系統可以根據負載的用電需求隨時進行發電量的調整，符合智能化、現代化的要求。

技術領域

本發明涉及一種風光互補發電系統，尤其涉及一種溫室用風光互補發電系統及控制方法。

背景技術

新能源的利用問題已成為當今人類發展的主要方向之一，風光互補發電作為一種新能源發電方式，已經得到了越來越廣泛的應用，例如風光互補路燈、風光互補通信基站、風光互補氣象站等。我國部分地區的溫室大棚已經應用了太陽能發電，但是也存在著一些問題，例如長三角地區會出現連續天陰雨天氣致使太陽能發電不足，易造成電池過放，損壞電池并且供電不足，需要電網供電。冬季和春季這樣的情況尤為明顯。但是天氣不良情況下往往是伴隨大風，針對這種情況，可以用風光互補發電系統代替傳統的太陽能發電系統，使溫室大棚可以脫離電網供電成為自給自足的獨立式發用電系統，這在供電不方便的農田中尤為適用。

發明內容

發明目的：針對以上問題，本發明提出一種溫室用風光互補發電系統及控制方法，能夠實現風光互補為溫室負載供電，并且能夠根據用電量情況自動投入或切除發電設備，實現智能調控。

技術方案：本發明所采用的技術方案是一種溫室用風光互補發電系統，該系統包括PLC控制器、分別與PLC控制器相連的發電設備、蓄電池、傳感設備以及溫室用電設備；所述發電設備包括風力發電機和光伏發電組件，分別通過風力控制器和光伏控制器控制輸出；所述發電設備和蓄電池并聯，通過逆變器為溫室用電設備供電；所述傳感設備包括光照度傳感器和風速傳感器；所述溫室用電設備包括光照設備、濕簾水泵電動機、風機和遮陽網電動機。

進一步的，所述光照度傳感器和風速傳感器通過模擬量輸入模塊與所述PLC控制器相連。

進一步的，所述濕簾水泵電動機與用于噴水以增加溫室內濕度的水泵相連。所述光照設備設于溫室內的棚頂，所述遮陽網電動機與設置于溫室頂棚外部的遮陽網相連。

在另一種方案中，該系統還包括配置有組態軟件的上位機，所述上位機與PLC控制器相連，通過組態軟件讀寫PLC控制器。

本發明還提供了一種溫室用風光互補發電控制方法，包括以下步驟：

(1)首先判斷有無用電設備的用電需求，如果有，系統根據光照度傳感器和風速傳感器判斷當時天氣情況，優先判斷光照情況，在滿足光照條件下使用光伏發電，日照條件不滿足用電需求的情況下使用風力發電。

(2)在步驟(1)的基礎上判斷發電量是否滿足用電量，如果滿足，直接選擇用光伏組件或者風力發電機對設備供電，或者兩者共同供電。如果不滿足，則采用風、光、蓄電池聯合對設備供電。

(3)在步驟(1)的基礎上，如果當天風速很小且無日照，則判斷蓄電池電量是否滿足用電，若滿足，由蓄電池供電；若不滿足，則系統報警；

(4)如果溫室在沒有用電設備的情況下，系統根據蓄電池的電量選擇是否利用風光發電對蓄電池進行充電。

有益效果：相對于現有的風光互補技術，本發明將負載與發電系統連為一體，系統可以根據負載的用電需求隨時進行發電量的調整，符合智能化的要求。本發明可移動性強，不需要另外敷設電線，很好的滿足了鋪設方便性。本發明針對農業的現代化、智能化要求，使溫室發電更加靈活，更加清潔。

附圖說明