一種太陽能光伏提水和余電上網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽能光伏提水和余電上網(wǎng)系統(tǒng)，包括機電提水系統(tǒng)和余電上網(wǎng)系統(tǒng)，所述余電上網(wǎng)系統(tǒng)包括太陽能光伏電池板、匯流箱、逆變器、容積泵、閥體、升壓站、數(shù)據(jù)存儲和分析庫、控制器、在線工控顯示平臺、數(shù)據(jù)輸出端和打印機，所述機電提水系統(tǒng)由進水管、取水池、底閥、取水管、容積泵、電機、配電控制柜、輸水管道和高位水池組成；該裝置自動判定光伏提水系統(tǒng)需電量，余電通過升壓站上國家或地方電網(wǎng)；該裝置通過智能控制系統(tǒng)自動收集整理取水量、能耗、運行工況、故障、歷史數(shù)據(jù)積累等大數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)分析，自動評估提水系統(tǒng)生產(chǎn)工況和生產(chǎn)效益，自動生成運行優(yōu)化方案，使用效果好。
【專利說明】
一種太陽能光伏提水和余電上網(wǎng)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種機電提水設(shè)備技術(shù)鄰域，具體是一種太陽能光伏提水和余電上網(wǎng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]機電提水系統(tǒng)包括進水管、取水池、底閥、取水管、容積栗、電機、配電控制柜、輸水管道和高位水池，機電提水系統(tǒng)工作的時候是高壓電網(wǎng)經(jīng)變壓器為容積栗電機提供380v的電源，根據(jù)高位水池的水位來啟動和停止機栗系統(tǒng)，高液位時機栗系統(tǒng)停止，低液位時機栗系統(tǒng)啟動。機電提水系統(tǒng)雖然滿足了人們的使用需求，但是機電提水系統(tǒng)需要通過高壓電網(wǎng)和變壓器提供電能，輸變電費用尚；機電提水系統(tǒng)的揚程尚、提水量大、能耗尚，尚額的能耗費用使得機電提水運行費用高，很多地方雖然建設(shè)了機電提水系統(tǒng)，但是因為無法承受高昂的運行費用，導致提水站荒廢;機電提水系統(tǒng)沒有采用集成自動化控制技術(shù)，靠人工啟動和停止機栗系統(tǒng)，操作復雜。
[0003]針對上述不足，需要設(shè)計和開發(fā)一種太陽能光伏提水和余電上網(wǎng)系統(tǒng)，能夠補足上述各個缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述存在的問題，本發(fā)明提供一種太陽能光伏提水和余電上網(wǎng)系統(tǒng)。
[0005]—種太陽能光伏提水和余電上網(wǎng)系統(tǒng)，包括機電提水系統(tǒng)和余電上網(wǎng)系統(tǒng)，所述余電上網(wǎng)系統(tǒng)包括太陽能光伏電池板、匯流箱、逆變器、容積栗、閥體、升壓站、數(shù)據(jù)存儲和分析庫、控制器、在線工控顯示平臺、數(shù)據(jù)輸出端和打印機，所述太陽能光伏電池板與匯流箱連接，所述匯流箱與逆變器相連，所述逆變器與容積栗相連，所述升壓站與電網(wǎng)相連，所述數(shù)據(jù)存儲和分析庫與控制器相連，所述控制器與在線工控顯示平臺相連，所述數(shù)據(jù)輸出端設(shè)置在在線工控顯示平臺上，所述打印機與數(shù)據(jù)輸出端相連，所述機電提水系統(tǒng)由進水管、取水池、底閥、取水管、容積栗、電機、配電控制柜、輸水管道和高位水池組成，所述進水管與取水池連接，所述容積栗設(shè)置在取水池內(nèi)，所述取水管設(shè)置在容積栗上，所述電機設(shè)置在容積栗內(nèi)，所述高位水池與取水管相連，所述輸水管道與高位水池相連，所述閥體設(shè)置在輸水管道上，所述配電控制柜分別與余電上網(wǎng)系統(tǒng)和容積栗相連，所述高位水池和取水池內(nèi)分別設(shè)置有液位計，所述液位計與配電控制柜相連。
[0006]進一步的，所述逆變器采用逆控一體機，所述控制器采用PLC控制器，所述閥門為電磁閥，所述容積栗為多級容積栗。
[0007]進一步的，所述太陽能光伏提水和余電上網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計方案如下:
a.液位計采集高位水池液位信號傳遞給配電控制柜，配電控制柜控制光伏電池組件發(fā)電量滿足容積栗啟動功率的條件下啟動容積栗提水;容積栗的達到啟動功率開始提水，提水量隨著光照強度的增加發(fā)電功率增大而增大；
b.余電上網(wǎng)系統(tǒng)自動分析出太陽能光伏電池板陣列所發(fā)電能的余電量，在滿足容積栗運行而又有多余電能的情況下，將多余電能通過升壓站輸送至國家或地方電網(wǎng)；
C.運行參數(shù)通過可編程控制器向提水設(shè)備下達動作指令，完成設(shè)備的啟動停止和調(diào)整動作；
d.在線工控顯示平臺顯示各設(shè)備運行工況，通過可編程控制器在線完成設(shè)備的遠程操作。
[0008]e.故障數(shù)據(jù)傳入數(shù)據(jù)存儲及分析庫和數(shù)據(jù)輸出端，經(jīng)分析計算，根據(jù)不同故障原因，系統(tǒng)自動生成解決方案；
f.通過對歷史數(shù)據(jù)的分析，數(shù)據(jù)存儲及分析庫自動生成系統(tǒng)運行優(yōu)化方案和建議。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:該裝置設(shè)計合理，故障率低，使用安全性和運行穩(wěn)定性高;該裝置采用太陽能光伏電池板作為電源并且采用特性曲線性能更好的容積栗作為提水機械，通過集成信號傳輸和自動化控制技術(shù)，提水系統(tǒng)自動運行;該裝置自動判定光伏提水系統(tǒng)需電量，采用太陽能光伏發(fā)電作為機栗系統(tǒng)的電源，節(jié)約了電網(wǎng)供電的高昂電費，余電通過升壓站上國家或地方電網(wǎng)，獲取國家光伏新能源發(fā)電補貼，實現(xiàn)提水系統(tǒng)盈利運行;該裝置通過智能控制系統(tǒng)自動收集整理取水量、能耗、運行工況、故障、歷史數(shù)據(jù)積累等大數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)分析，自動評估提水系統(tǒng)生產(chǎn)工況和生產(chǎn)效益，自動生成運行優(yōu)化方案，使用效果好。
【附圖說明】
[0010]圖1為太陽能光伏提水和余電上網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為太陽能光伏提水和余電上網(wǎng)系統(tǒng)的余電上網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖。
[0012]其中:1、太陽能光伏電池板，2、匯流箱，3、逆變器，4、容積栗，5、輸水管道，6、閥體，
7、升壓站，8、數(shù)據(jù)存儲和分析庫，9、控制器，10、在線工控顯示平臺，11、數(shù)據(jù)輸出端，12、打印機，13、機電提水系統(tǒng)，14、余電上網(wǎng)系統(tǒng)，15、電網(wǎng)，16、進水管，17、取水池，18、底閥，19、取水管，20、電機，21、配電控制柜，22、高位水池，23、液位計。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合【具體實施方式】對本專利的技術(shù)方案作進一步詳細地說明。
[0014]請參閱圖1，一種太陽能光伏提水和余電上網(wǎng)系統(tǒng)，包括機電提水系統(tǒng)13和余電上網(wǎng)系統(tǒng)14，所述余電上網(wǎng)系統(tǒng)14包括太陽能光伏電池板1、匯流箱2、逆變器3、容積栗4、閥體
6、升壓站7、數(shù)據(jù)存儲和分析庫8、控制器9、在線工控顯示平臺10、數(shù)據(jù)輸出端11和打印機12，所述太陽能光伏電池板I與匯流箱2連接，所述匯流箱2與逆變器3相連，所述逆變器3與容積栗4相連，所述升壓站7與電網(wǎng)15相連，所述數(shù)據(jù)存儲和分析庫8與控制器9相連，所述控制器9與在線工控顯示平臺10相連，所述數(shù)據(jù)輸出端11設(shè)置在在線工控顯示平臺10上，所述打印機12與數(shù)據(jù)輸出端11相連，所述機電提水系統(tǒng)13由進水管16、取水池17、底閥18、取水管19、容積栗4、電機20、配電控制柜21、輸水管道5和高位水池22組成，所述進水管16與取水池17連接，所述容積栗4設(shè)置在取水池17內(nèi)，所述取水管19設(shè)置在容積栗4上，所述電機(未圖示)設(shè)置在容積栗4內(nèi)，所述高位水池22與取水管19相連，所述輸水管道5與高位水池22相連，所述閥體6設(shè)置在輸水管道5上，所述配電控制柜21分別與余電上網(wǎng)系統(tǒng)14和容積栗4相連，所述高位水池22和取水池17內(nèi)分別設(shè)置有液位計23，所述液位計23與配電控制柜21相連。
[0015]所述逆變器3采用逆控一體機，所述控制器9采用PLC控制器，所述閥門6為電磁閥，所述容積栗4為多級容積栗。
[0016]所述太陽能光伏提水和余電上網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計方案如下:
a.液位計采集高位水池液位信號傳遞給配電控制柜，配電控制柜控制光伏電池組件發(fā)電量滿足容積栗啟動功率的條件下啟動容積栗提水;容積栗的達到啟動功率開始提水，提水量隨著光照強度的增加發(fā)電功率增大而增大；
b.余電上網(wǎng)系統(tǒng)自動分析出太陽能光伏電池板陣列所發(fā)電能的余電量，在滿足容積栗運行而又有多余電能的情況下，將多余電能通過升壓站輸送至國家或地方電網(wǎng)；
c.運行參數(shù)通過可編程控制器向提水設(shè)備下達動作指令，完成設(shè)備的啟動停止和調(diào)整動作；
d.在線工控顯示平臺顯示各設(shè)備運行工況，通過可編程控制器在線完成設(shè)備的遠程操作。
[0017]e.故障數(shù)據(jù)傳入數(shù)據(jù)存儲及分析庫和數(shù)據(jù)輸出端，經(jīng)分析計算，根據(jù)不同故障原因，系統(tǒng)自動生成解決方案；
f.通過對歷史數(shù)據(jù)的分析，數(shù)據(jù)存儲及分析庫自動生成系統(tǒng)運行優(yōu)化方案和建議。
[0018]本發(fā)明的工作原理是:配電控制柜21根據(jù)液位計23檢測高位水池22得到的的液位信號，在太陽能光伏電池板I的發(fā)電量滿足容積栗4啟動功率的條件下啟動容積栗4開始提水;容積栗4的特點是在沒有滿足最大運行功率的前提下，只要達到啟動功率，就可實現(xiàn)提水，提水量隨著光照強度的增加發(fā)電功率增大而增大;數(shù)據(jù)存儲和分析庫8自動分析出太陽能光伏電池板I所發(fā)電能的余電量，在滿足容積栗4運行而又有多余電能的情況下，將多余電能通過升壓站7輸送至國家或地方的電網(wǎng)15。太陽能光伏電池板I在陽光充足的天氣下，一直都在發(fā)電，在沒有提水要求的情況下，可以全電上網(wǎng)，上網(wǎng)電量每度電補貼0.8元左右，經(jīng)濟效益可觀;運行參數(shù)通過可編程的控制器9向提水設(shè)備下達動作指令，完成設(shè)備的啟動停止和調(diào)整動作。在線工控顯示平臺10顯示各設(shè)備運行工況，通過可編程的控制器9在線完成設(shè)備的遠程操作。故障數(shù)據(jù)傳入數(shù)據(jù)存儲和分析庫8，經(jīng)分析計算，根據(jù)不同故障原因，系統(tǒng)自動生成解決方案。通過對歷史數(shù)據(jù)的分析，系統(tǒng)自動生成光伏提水系統(tǒng)運行優(yōu)化方案和建議。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:該裝置設(shè)計合理，故障率低，使用安全性和運行穩(wěn)定性高;該裝置采用太陽能光伏電池板作為電源并且采用特性曲線性能更好的容積栗作為提水機械，通過集成信號傳輸和自動化控制技術(shù)，提水系統(tǒng)自動運行;該裝置自動判定光伏提水系統(tǒng)需電量，采用太陽能光伏發(fā)電作為機栗系統(tǒng)的電源，節(jié)約了電網(wǎng)供電的高昂電費，余電通過升壓站上國家或地方電網(wǎng)，獲取國家光伏新能源發(fā)電補貼，實現(xiàn)提水系統(tǒng)盈利運行;該裝置通過智能控制系統(tǒng)自動收集整理取水量、能耗、運行工況、故障、歷史數(shù)據(jù)積累等大數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)分析，自動評估提水系統(tǒng)生產(chǎn)工況和生產(chǎn)效益，自動生成運行優(yōu)化方案，使用效果好。
[0020]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種太陽能光伏提水和余電上網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，包括機電提水系統(tǒng)(13)和余電上網(wǎng)系統(tǒng)(14)，所述余電上網(wǎng)系統(tǒng)(14)包括太陽能光伏電池板(1)、匯流箱(2)、逆變器(3)、容積栗(4)、閥體(6)、升壓站(7)、數(shù)據(jù)存儲和分析庫(8)、控制器(9)、在線工控顯示平臺(10)、數(shù)據(jù)輸出端(11)和打印機(12)，所述太陽能光伏電池板(I)與匯流箱(2)連接，所述匯流箱(2)與逆變器(3)相連，所述逆變器(3)與容積栗(4)相連，所述升壓站(7)與電網(wǎng)(15)相連，所述數(shù)據(jù)存儲和分析庫(8)與控制器(9)相連，所述控制器(9)與在線工控顯示平臺(10)相連，所述數(shù)據(jù)輸出端(11)設(shè)置在在線工控顯示平臺(10)上，所述打印機(12)與數(shù)據(jù)輸出端(11)相連，所述機電提水系統(tǒng)(13)由進水管(16)、取水池(17)、底閥(18)、取水管(19)、容積栗(4 )、電機(20 )、配電控制柜(21)、輸水管道(5 )和高位水池(22 )組成，所述進水管(16 )與取水池(17)連接，所述容積栗(4)設(shè)置在取水池(17)內(nèi)，所述取水管(19)設(shè)置在容積栗(4)上，所述電機(未圖示)設(shè)置在容積栗(4)內(nèi)，所述高位水池(22)與取水管(19)相連，所述輸水管道(5)與高位水池(22)相連，所述閥體(6)設(shè)置在輸水管道(5)上，所述配電控制柜(21)分別與余電上網(wǎng)系統(tǒng)(14)和容積栗(4)相連，所述高位水池(22)和取水池(17)內(nèi)分別設(shè)置有液位計(23)，所述液位計(23)與配電控制柜(21)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏提水和余電上網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述逆變器(3)采用逆控一體機，所述控制器(9)采用PLC控制器，所述閥門(6)為電磁閥，所述容積栗(4)為多級容積栗。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏提水和余電上網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽能光伏提水和余電上網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計方案如下: a.液位計采集高位水池液位信號傳遞給配電控制柜，配電控制柜控制光伏電池組件發(fā)電量滿足容積栗啟動功率的條件下啟動容積栗提水;容積栗的達到啟動功率開始提水，提水量隨著光照強度的增加發(fā)電功率增大而增大； b.余電上網(wǎng)系統(tǒng)自動分析出太陽能光伏電池板陣列所發(fā)電能的余電量，在滿足容積栗運行而又有多余電能的情況下，將多余電能通過升壓站輸送至國家或地方電網(wǎng)； c.運行參數(shù)通過可編程控制器向提水設(shè)備下達動作指令，完成設(shè)備的啟動停止和調(diào)整動作； d.在線工控顯示平臺顯示各設(shè)備運行工況，通過可編程控制器在線完成設(shè)備的遠程操作； e.故障數(shù)據(jù)傳入數(shù)據(jù)存儲及分析庫和數(shù)據(jù)輸出端，經(jīng)分析計算，根據(jù)不同故障原因，系統(tǒng)自動生成解決方案； f.通過對歷史數(shù)據(jù)的分析，數(shù)據(jù)存儲及分析庫自動生成系統(tǒng)運行優(yōu)化方案和建議。
【文檔編號】H02J3/38GK105971836SQ201610556904
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月15日
【發(fā)明人】崔海保
【申請人】成都錦匯綠源環(huán)保技術(shù)有限公司