[發(fā)明專利]太陽能沙漠灌溉供電系統(tǒng)及其容錯(cuò)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910869891.7
• 申請(qǐng)日: 2019-09-16
• 公開（公告）號(hào): CN110447505B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐凱;向易;吳仕勛;楊銳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J9/06
• 分類號(hào): H02J9/06;A01G25/00
• 代理公司: 重慶乾乙律師事務(wù)所 50235
• 代理人: 侯懋琪;李劍鋒

1.一種太陽能沙漠灌溉供電系統(tǒng)，其特征在于：所述太陽能沙漠灌溉供電系統(tǒng)包括兩組光伏發(fā)電陣列（1）、主泵電機(jī)（2）、輔泵電機(jī)（3）、三相逆變器（4）、單相逆變器（5）、故障檢測單元（6）、開關(guān)陣列模塊（7）和控制模塊（8）；所述主泵電機(jī)（2）為三相電機(jī)；所述輔泵電機(jī)（3）為單相電機(jī)；

第一光伏發(fā)電陣列（1）的輸出端與三相逆變器（4）的輸入端連接，第二光伏發(fā)電陣列（1）的輸出端與單相逆變器（5）的輸入端連接；

三相逆變器（4）的三相輸出端與主泵電機(jī)（2）的三相輸入端連接，同時(shí)，三相逆變器（4）的三相輸出端與故障檢測單元（6）連接；單相逆變器（5）的輸出端與故障檢測單元（6）連接；

單相逆變器（5）的輸出端與開關(guān)陣列模塊（7）連接；輔泵電機(jī)（3）的輸入端與開關(guān)陣列模塊（7）連接，主泵電機(jī)（2）的三相輸入端與開關(guān)陣列模塊（7）連接；

三相逆變器（4）、單相逆變器（5）、故障檢測單元（6）和開關(guān)陣列模塊（7）均與控制模塊（8）分別相連；

所述控制模塊（8）能通過故障檢測單元（6）對(duì)三相逆變器（4）是否出現(xiàn)缺相故障進(jìn)行檢測，同時(shí)，控制模塊（8）能通過故障檢測單元（6）對(duì)單相逆變器（5）是否出現(xiàn)失壓故障進(jìn)行檢測；

所述開關(guān)陣列模塊（7）能在控制模塊（8）的控制下，將單相逆變器（5）的輸出端和輔泵電機(jī)（3）的輸入端選通，或者，將單相逆變器（5）的輸出端和主泵電機(jī)（2）三相輸入端的某一相端子選通；

所述主泵電機(jī)（2）用于驅(qū)動(dòng)主水泵，輔泵電機(jī)（3）用于驅(qū)動(dòng)輔水泵；主水泵的出水端與第一環(huán)形管道（A）連通，輔水泵的出水端與第二環(huán)形管道（B）連通；第一環(huán)形管道（A）和第二環(huán)形管道（B）均通過支架架設(shè)在灌溉區(qū)域上方，第一環(huán)形管道（A）的高度高于第二環(huán)形管道（B），第一環(huán)形管道（A）的直徑大于第二環(huán)形管道（B）的直徑，第一環(huán)形管道（A）的圓心和第二環(huán)形管道（B）的圓心同軸；第一環(huán)形管道（A）和第二環(huán)形管道（B）之間通過徑向管道（C）連通，徑向管道（C）中部設(shè)置有電控閥（D），電控閥（D）與控制模塊（8）連接。

2.一種太陽能沙漠灌溉供電系統(tǒng)的容錯(cuò)控制方法，所述太陽能沙漠灌溉供電系統(tǒng)包括兩組光伏發(fā)電陣列（1）、主泵電機(jī)（2）、輔泵電機(jī)（3）、三相逆變器（4）、單相逆變器（5）、故障檢測單元（6）、開關(guān)陣列模塊（7）和控制模塊（8）；所述主泵電機(jī)（2）為三相電機(jī)；所述輔泵電機(jī)（3）為單相電機(jī)；

第一光伏發(fā)電陣列（1）的輸出端與三相逆變器（4）的輸入端連接，第二光伏發(fā)電陣列（1）的輸出端與單相逆變器（5）的輸入端連接；

三相逆變器（4）的三相輸出端與主泵電機(jī)（2）的三相輸入端連接，同時(shí)，三相逆變器（4）的三相輸出端與故障檢測單元（6）連接；單相逆變器（5）的輸出端與故障檢測單元（6）連接；

單相逆變器（5）的輸出端與開關(guān)陣列模塊（7）連接；輔泵電機(jī)（3）的輸入端與開關(guān)陣列模塊（7）連接，主泵電機(jī)（2）的三相輸入端與開關(guān)陣列模塊（7）連接；

三相逆變器（4）、單相逆變器（5）、故障檢測單元（6）和開關(guān)陣列模塊（7）均與控制模塊（8）分別相連；

所述控制模塊（8）能通過故障檢測單元（6）對(duì)三相逆變器（4）是否出現(xiàn)缺相故障進(jìn)行檢測，同時(shí)，控制模塊（8）能通過故障檢測單元（6）對(duì)單相逆變器（5）是否出現(xiàn)失壓故障進(jìn)行檢測；

所述開關(guān)陣列模塊（7）能在控制模塊（8）的控制下，將單相逆變器（5）的輸出端和輔泵電機(jī)（3）的輸入端選通，或者，將單相逆變器（5）的輸出端和主泵電機(jī)（2）三相輸入端的某一相端子選通；

所述主泵電機(jī)（2）用于驅(qū)動(dòng)主水泵，輔泵電機(jī)（3）用于驅(qū)動(dòng)輔水泵；主水泵的出水端與第一環(huán)形管道（A）連通，輔水泵的出水端與第二環(huán)形管道（B）連通；第一環(huán)形管道（A）和第二環(huán)形管道（B）均通過支架架設(shè)在灌溉區(qū)域上方，第一環(huán)形管道（A）的高度高于第二環(huán)形管道（B），第一環(huán)形管道（A）的直徑大于第二環(huán)形管道（B）的直徑，第一環(huán)形管道（A）的圓心和第二環(huán)形管道（B）的圓心同軸；第一環(huán)形管道（A）和第二環(huán)形管道（B）之間通過徑向管道（C）連通，徑向管道（C）中部設(shè)置有電控閥（D），電控閥（D）與控制模塊（8）連接；

其特征在于：所述容錯(cuò)控制方法包括：

三相逆變器（4）和單相逆變器（5）均無故障時(shí)，控制模塊（8）通過開關(guān)陣列模塊（7），使單相逆變器（5）的輸出端和輔泵電機(jī)（3）的輸入端選通，同時(shí)，控制模塊（8）控制電控閥（D）關(guān)斷；

三相逆變器（4）出現(xiàn)缺相故障時(shí)，將所缺的相記為故障相，主泵電機(jī)（2）三相輸入端中與故障相對(duì)應(yīng)的端子記為缺相端子；當(dāng)控制模塊（8）通過故障檢測單元（6）檢測到三相逆變器（4）出現(xiàn)故障相時(shí)，控制模塊（8）先控制單相逆變器（5）對(duì)故障相對(duì)應(yīng)的電壓相位進(jìn)行鎖相操作，鎖相操作完成后，控制模塊（8）通過開關(guān)陣列模塊（7），使單相逆變器（5）與缺相端子選通，然后，控制模塊（8）控制電控閥（D）打開；

單相逆變器（5）出現(xiàn)失壓故障時(shí)，控制模塊（8）控制電控閥（D）打開。