[發(fā)明專(zhuān)利]光伏發(fā)電污水處理一體化設(shè)備及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210503881.3
• 申請(qǐng)日: 2022-05-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114772815B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦雄;周艷;王濤;閔紅平;汪小東;霍培書(shū);湯丁丁;趙皇;程飛躍;劉成輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中建三局綠色產(chǎn)業(yè)投資有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C02F9/00
• 分類(lèi)號(hào): C02F9/00;H02J7/35;C02F1/00;C02F7/00
• 代理公司: 武漢卓越志誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42266
• 代理人: 胡婷婷

本發(fā)明公開(kāi)了一種光伏發(fā)電污水處理一體化設(shè)備及其控制方法，將一體化設(shè)備的耗能部分依次劃分為各個(gè)能耗系統(tǒng)，當(dāng)光照強(qiáng)度夠強(qiáng)時(shí)采用光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行全天供電；當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)較弱且市電網(wǎng)系統(tǒng)正常供電時(shí)，則根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)的供電量按照不同能耗系統(tǒng)合理分配光伏發(fā)電系統(tǒng)與市電網(wǎng)系統(tǒng)的供電比例；當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)較弱且市電網(wǎng)系統(tǒng)斷電時(shí)，根據(jù)調(diào)節(jié)池的液面高度選擇不同的能耗系統(tǒng)供電次序以實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的有序單一供電。通過(guò)上述方式，本發(fā)明提供光照充足、光照不足以及市電停電等不同工況條件下光伏發(fā)電系統(tǒng)與市電網(wǎng)系統(tǒng)的協(xié)同控制模式，提高了設(shè)備的運(yùn)行效率，降低了設(shè)備運(yùn)行能耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種光伏發(fā)電污水處理一體化設(shè)備及其控制方法。

背景技術(shù)

污水處理一體化設(shè)備作為農(nóng)村分散式污水處理重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，與居民們的日常生活息息相關(guān)。現(xiàn)有的污水處理一體化設(shè)備存在運(yùn)行能耗高、設(shè)備無(wú)備用電源、停電后設(shè)備無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)、污水外溢等問(wèn)題。而隨著新能源的大力推行，太陽(yáng)能因其永久性、情節(jié)性、經(jīng)濟(jì)性及普遍性等優(yōu)點(diǎn)，深受各行各業(yè)的喜愛(ài)。利用太陽(yáng)能發(fā)電為污水處理一體化設(shè)備提供部分電力，不僅保證了特殊環(huán)境污水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，還一定程度上減少了市電消耗，降低污水處理一體化設(shè)備運(yùn)行能耗。

現(xiàn)有的技術(shù)提供了一種一體化抗低溫污水處理系統(tǒng)，這種技術(shù)是通過(guò)設(shè)置光伏發(fā)電板，并將光伏發(fā)電產(chǎn)生的直流電通過(guò)并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換為交流電后，并入國(guó)家電網(wǎng)存儲(chǔ)，能夠無(wú)需蓄電池存儲(chǔ)，使用時(shí)直接從國(guó)家電網(wǎng)取電，降低了光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體成本。但是，這種技術(shù)在市電停電時(shí)無(wú)法給設(shè)備供電，導(dǎo)致設(shè)備在市電停電狀況下無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)，且光伏系統(tǒng)與污水處理設(shè)備結(jié)合性低。

現(xiàn)有的技術(shù)還提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的光伏發(fā)電污水處理系統(tǒng)，這種技術(shù)是通過(guò)光伏組件將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為直流電，直流電匯流至匯流箱，然后經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，交流光伏電再通過(guò)穩(wěn)流器輸送至污水處理系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)和泵，這種技術(shù)省去了蓄電池，即發(fā)即用，省去了儲(chǔ)能過(guò)程以及長(zhǎng)距離輸電過(guò)程。但是，這種技術(shù)在光照較弱時(shí)無(wú)法保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

因此，設(shè)計(jì)一種成本較低、運(yùn)行能耗較低、能夠在市電斷電及光照強(qiáng)度弱等多種復(fù)雜工況下合理分配供電比例的光伏發(fā)電污水處理一體化設(shè)備及其控制方法就很有必要。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種光伏發(fā)電污水處理一體化設(shè)備及其控制方法，通過(guò)將一體化設(shè)備的耗能部分依次劃分為各個(gè)能耗系統(tǒng)，并提供光照充足、光照不足以及市電停電等不同工況條件下光伏發(fā)電系統(tǒng)與市電網(wǎng)系統(tǒng)的協(xié)同控制模式，提高了設(shè)備的運(yùn)行效率，降低了設(shè)備運(yùn)行能耗，并保證污水處理順利且安全的進(jìn)行。

為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種光伏發(fā)電污水處理一體化設(shè)備，包括控制系統(tǒng)、用于將調(diào)節(jié)池的污水提升至污水處理一體化設(shè)備的提升系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)、回流系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、消毒系統(tǒng)、以及攪拌系統(tǒng)，所述提升系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)、回流系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、消毒系統(tǒng)、以及攪拌系統(tǒng)分別與光伏發(fā)電系統(tǒng)與市電網(wǎng)系統(tǒng)電連接，并在各組連接線路上均設(shè)置有控制開(kāi)關(guān)，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括光伏板、以及設(shè)置于所述光伏板上的光照測(cè)量?jī)x，所述調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置有液位傳感器，所述光照測(cè)量?jī)x、液位傳感器、以及多組控制開(kāi)關(guān)均與所述控制系統(tǒng)信號(hào)連接。

進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)包括指令模塊、存儲(chǔ)模塊、與所述光照測(cè)量?jī)x信號(hào)連接的光伏發(fā)電量監(jiān)測(cè)模塊、與所述市電網(wǎng)系統(tǒng)信號(hào)連接的市電監(jiān)測(cè)模塊、與所述液位傳感器信號(hào)連接的液位判斷模塊、以及分別與多組所述控制開(kāi)關(guān)信號(hào)連接的開(kāi)關(guān)切換模塊。

進(jìn)一步的，所述存儲(chǔ)模塊內(nèi)存儲(chǔ)所述提升系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)、回流系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、消毒系統(tǒng)、以及攪拌系統(tǒng)的各個(gè)能耗系統(tǒng)正常工作一天的標(biāo)準(zhǔn)用電量，所述指令模塊分別與所述存儲(chǔ)模塊與所述光伏發(fā)電量監(jiān)測(cè)模塊電連接，以將所述光伏發(fā)電系統(tǒng)的供電量分別與各個(gè)系統(tǒng)正常工作時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)用電量比較，判斷所述光伏發(fā)電系統(tǒng)是否至少滿(mǎn)足所述提升系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)、回流系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、消毒系統(tǒng)、以及攪拌系統(tǒng)中任意一個(gè)能耗系統(tǒng)的用電需求。