CN105971836A - 一种太阳能光伏提水和余电上网*** - Google Patents

一种太阳能光伏提水和余电上网*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种太阳能光伏提水和余电上网***，包括机电提水***和余电上网***，所述余电上网***包括太阳能光伏电池板、汇流箱、逆变器、容积泵、阀体、升压站、数据存储和分析库、控制器、在线工控显示平台、数据输出端和打印机，所述机电提水***由进水管、取水池、底阀、取水管、容积泵、电机、配电控制柜、输水管道和高位水池组成；该装置自动判定光伏提水***需电量，余电通过升压站上国家或地方电网；该装置通过智能控制***自动收集整理取水量、能耗、运行工况、故障、历史数据积累等大数据，通过大数据分析，自动评估提水***生产工况和生产效益，自动生成运行优化方案，使用效果好。

Description

一种太阳能光伏提水和余电上网***
技术领域
本发明涉及一种机电提水设备技术邻域，具体是一种太阳能光伏提水和余电上网***。
背景技术
机电提水***包括进水管、取水池、底阀、取水管、容积泵、电机、配电控制柜、输水管道和高位水池，机电提水***工作的时候是高压电网经变压器为容积泵电机提供380v的电源，根据高位水池的水位来启动和停止机泵***，高液位时机泵***停止，低液位时机泵***启动。机电提水***虽然满足了人们的使用需求，但是机电提水***需要通过高压电网和变压器提供电能，输变电费用高；机电提水***的扬程高、提水量大、能耗高，高额的能耗费用使得机电提水运行费用高，很多地方虽然建设了机电提水***，但是因为无法承受高昂的运行费用，导致提水站荒废；机电提水***没有采用集成自动化控制技术，靠人工启动和停止机泵***，操作复杂。
针对上述不足，需要设计和开发一种太阳能光伏提水和余电上网***，能够补足上述各个缺点。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明提供一种太阳能光伏提水和余电上网***。
一种太阳能光伏提水和余电上网***，包括机电提水***和余电上网***，所述余电上网***包括太阳能光伏电池板、汇流箱、逆变器、容积泵、阀体、升压站、数据存储和分析库、控制器、在线工控显示平台、数据输出端和打印机，所述太阳能光伏电池板与汇流箱连接，所述汇流箱与逆变器相连，所述逆变器与容积泵相连，所述升压站与电网相连，所述数据存储和分析库与控制器相连，所述控制器与在线工控显示平台相连，所述数据输出端设置在在线工控显示平台上，所述打印机与数据输出端相连，所述机电提水***由进水管、取水池、底阀、取水管、容积泵、电机、配电控制柜、输水管道和高位水池组成，所述进水管与取水池连接，所述容积泵设置在取水池内，所述取水管设置在容积泵上，所述电机设置在容积泵内，所述高位水池与取水管相连，所述输水管道与高位水池相连，所述阀体设置在输水管道上，所述配电控制柜分别与余电上网***和容积泵相连，所述高位水池和取水池内分别设置有液位计，所述液位计与配电控制柜相连。
进一步的，所述逆变器采用逆控一体机，所述控制器采用PLC控制器，所述阀门为电磁阀，所述容积泵为多级容积泵。
进一步的，所述太阳能光伏提水和余电上网***的设计方案如下：
a．液位计采集高位水池液位信号传递给配电控制柜，配电控制柜控制光伏电池组件发电量满足容积泵启动功率的条件下启动容积泵提水；容积泵的达到启动功率开始提水，提水量随着光照强度的增加发电功率增大而增大；
b．余电上网***自动分析出太阳能光伏电池板阵列所发电能的余电量，在满足容积泵运行而又有多余电能的情况下，将多余电能通过升压站输送至国家或地方电网；
c．运行参数通过可编程控制器向提水设备下达动作指令，完成设备的启动停止和调整动作；
d．在线工控显示平台显示各设备运行工况，通过可编程控制器在线完成设备的远程操作。
e．故障数据传入数据存储及分析库和数据输出端，经分析计算，根据不同故障原因，***自动生成解决方案；
f.通过对历史数据的分析，数据存储及分析库自动生成***运行优化方案和建议。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该装置设计合理，故障率低，使用安全性和运行稳定性高；该装置采用太阳能光伏电池板作为电源并且采用特性曲线性能更好的容积泵作为提水机械，通过集成信号传输和自动化控制技术，提水***自动运行；该装置自动判定光伏提水***需电量，采用太阳能光伏发电作为机泵***的电源，节约了电网供电的高昂电费，余电通过升压站上国家或地方电网，获取国家光伏新能源发电补贴，实现提水***盈利运行；该装置通过智能控制***自动收集整理取水量、能耗、运行工况、故障、历史数据积累等大数据，通过大数据分析，自动评估提水***生产工况和生产效益，自动生成运行优化方案，使用效果好。
附图说明
图1为太阳能光伏提水和余电上网***的结构示意图。
图2为太阳能光伏提水和余电上网***的余电上网***结构方框图。
其中：1、太阳能光伏电池板，2、汇流箱，3、逆变器，4、容积泵，5、输水管道，6、阀体，7、升压站，8、数据存储和分析库，9、控制器，10、在线工控显示平台，11、数据输出端，12、打印机，13、机电提水***，14、余电上网***，15、电网，16、进水管，17、取水池，18、底阀，19、取水管，20、电机，21、配电控制柜，22、高位水池，23、液位计。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1，一种太阳能光伏提水和余电上网***，包括机电提水***13和余电上网***14，所述余电上网***14包括太阳能光伏电池板1、汇流箱2、逆变器3、容积泵4、阀体6、升压站7、数据存储和分析库8、控制器9、在线工控显示平台10、数据输出端11和打印机12，所述太阳能光伏电池板1与汇流箱2连接，所述汇流箱2与逆变器3相连，所述逆变器3与容积泵4相连，所述升压站7与电网15相连，所述数据存储和分析库8与控制器9相连，所述控制器9与在线工控显示平台10相连，所述数据输出端11设置在在线工控显示平台10上，所述打印机12与数据输出端11相连，所述机电提水***13由进水管16、取水池17、底阀18、取水管19、容积泵4、电机20、配电控制柜21、输水管道5和高位水池22组成，所述进水管16与取水池17连接，所述容积泵4设置在取水池17内，所述取水管19设置在容积泵4上，所述电机（未图示）设置在容积泵4内，所述高位水池22与取水管19相连，所述输水管道5与高位水池22相连，所述阀体6设置在输水管道5上，所述配电控制柜21分别与余电上网***14和容积泵4相连，所述高位水池22和取水池17内分别设置有液位计23，所述液位计23与配电控制柜21相连。
所述逆变器3采用逆控一体机，所述控制器9采用PLC控制器，所述阀门6为电磁阀，所述容积泵4为多级容积泵。
所述太阳能光伏提水和余电上网***的设计方案如下：
a．液位计采集高位水池液位信号传递给配电控制柜，配电控制柜控制光伏电池组件发电量满足容积泵启动功率的条件下启动容积泵提水；容积泵的达到启动功率开始提水，提水量随着光照强度的增加发电功率增大而增大；
b．余电上网***自动分析出太阳能光伏电池板阵列所发电能的余电量，在满足容积泵运行而又有多余电能的情况下，将多余电能通过升压站输送至国家或地方电网；
c．运行参数通过可编程控制器向提水设备下达动作指令，完成设备的启动停止和调整动作；
d．在线工控显示平台显示各设备运行工况，通过可编程控制器在线完成设备的远程操作。
e．故障数据传入数据存储及分析库和数据输出端，经分析计算，根据不同故障原因，***自动生成解决方案；
f.通过对历史数据的分析，数据存储及分析库自动生成***运行优化方案和建议。
本发明的工作原理是：配电控制柜21根据液位计23检测高位水池22得到的的液位信号，在太阳能光伏电池板1的发电量满足容积泵4启动功率的条件下启动容积泵4开始提水；容积泵4的特点是在没有满足最大运行功率的前提下，只要达到启动功率，就可实现提水，提水量随着光照强度的增加发电功率增大而增大；数据存储和分析库8自动分析出太阳能光伏电池板1所发电能的余电量，在满足容积泵4运行而又有多余电能的情况下，将多余电能通过升压站7输送至国家或地方的电网15。太阳能光伏电池板1在阳光充足的天气下，一直都在发电，在没有提水要求的情况下，可以全电上网，上网电量每度电补贴0.8元左右，经济效益可观；运行参数通过可编程的控制器9向提水设备下达动作指令，完成设备的启动停止和调整动作。在线工控显示平台10显示各设备运行工况，通过可编程的控制器9在线完成设备的远程操作。故障数据传入数据存储和分析库8，经分析计算，根据不同故障原因，***自动生成解决方案。通过对历史数据的分析，***自动生成光伏提水***运行优化方案和建议。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该装置设计合理，故障率低，使用安全性和运行稳定性高；该装置采用太阳能光伏电池板作为电源并且采用特性曲线性能更好的容积泵作为提水机械，通过集成信号传输和自动化控制技术，提水***自动运行；该装置自动判定光伏提水***需电量，采用太阳能光伏发电作为机泵***的电源，节约了电网供电的高昂电费，余电通过升压站上国家或地方电网，获取国家光伏新能源发电补贴，实现提水***盈利运行；该装置通过智能控制***自动收集整理取水量、能耗、运行工况、故障、历史数据积累等大数据，通过大数据分析，自动评估提水***生产工况和生产效益，自动生成运行优化方案，使用效果好。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种太阳能光伏提水和余电上网***，其特征在于，包括机电提水***（13）和余电上网***（14），所述余电上网***（14）包括太阳能光伏电池板（1）、汇流箱（2）、逆变器（3）、容积泵（4）、阀体（6）、升压站（7）、数据存储和分析库（8）、控制器（9）、在线工控显示平台（10）、数据输出端（11）和打印机（12），所述太阳能光伏电池板（1）与汇流箱（2）连接，所述汇流箱（2）与逆变器（3）相连，所述逆变器（3）与容积泵（4）相连，所述升压站（7）与电网（15）相连，所述数据存储和分析库（8）与控制器（9）相连，所述控制器（9）与在线工控显示平台（10）相连，所述数据输出端（11）设置在在线工控显示平台（10）上，所述打印机（12）与数据输出端（11）相连，所述机电提水***（13）由进水管（16）、取水池（17）、底阀（18）、取水管（19）、容积泵（4）、电机（20）、配电控制柜（21）、输水管道（5）和高位水池（22）组成，所述进水管（16）与取水池（17）连接，所述容积泵（4）设置在取水池（17）内，所述取水管（19）设置在容积泵（4）上，所述电机（未图示）设置在容积泵（4）内，所述高位水池（22）与取水管（19）相连，所述输水管道（5）与高位水池（22）相连，所述阀体（6）设置在输水管道（5）上，所述配电控制柜（21）分别与余电上网***（14）和容积泵（4）相连，所述高位水池（22）和取水池（17）内分别设置有液位计（23），所述液位计（23）与配电控制柜（21）相连。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏提水和余电上网***，其特征在于：所述逆变器（3）采用逆控一体机，所述控制器（9）采用PLC控制器，所述阀门（6）为电磁阀，所述容积泵（4）为多级容积泵。
3.根据权利要求1所述的太阳能光伏提水和余电上网***，其特征在于：所述太阳能光伏提水和余电上网***的设计方案如下：
a．液位计采集高位水池液位信号传递给配电控制柜，配电控制柜控制光伏电池组件发电量满足容积泵启动功率的条件下启动容积泵提水；容积泵的达到启动功率开始提水，提水量随着光照强度的增加发电功率增大而增大；
b．余电上网***自动分析出太阳能光伏电池板阵列所发电能的余电量，在满足容积泵运行而又有多余电能的情况下，将多余电能通过升压站输送至国家或地方电网；
c．运行参数通过可编程控制器向提水设备下达动作指令，完成设备的启动停止和调整动作；
d．在线工控显示平台显示各设备运行工况，通过可编程控制器在线完成设备的远程操作；
e．故障数据传入数据存储及分析库和数据输出端，经分析计算，根据不同故障原因，***自动生成解决方案；
f.通过对历史数据的分析，数据存储及分析库自动生成***运行优化方案和建议。
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