本實用新型專利技術公開一種太陽能光伏變功率多泵智能抽水系統，包括與光伏揚水逆變器電連接的太陽能電池組件、與對應的光伏水泵電連接的光伏揚水逆變器、設置于下位水池中以測量水位并與控制器之信號輸入端信號連接的電子浮球開關、與不同的光伏揚水逆變器之控制端信號連接的控制器，控制器采集太陽能電池組件輸出功率以及電子浮球開關水位信號從而控制相應的光伏水泵啟停和啟動后按額定功率工作或按變頻變功率工作，光伏水泵的出水口設置有止回閥并通過止回閥與主上水管道連通目的水池。本實用新型專利技術具有大幅提高光伏抽水系統的利用效率和穩定性、延長設備使用壽命的特點。
【技術實現步驟摘要】
本技術屬于供水自動化
，具體涉及一種能夠大幅提高光伏抽水系統的利用效率和穩定性、延長設備使用壽命的太陽能光伏變功率多泵智能抽水系統。
技術介紹
在現有能源日趨緊張的情況下，在高原、山區等邊遠、缺電地區，由于季節性干旱嚴重，居民生產、生活用水面臨較大的困難，目前普遍使用汽油機或柴油機作為動力進行抽水解決缺水問題，但也因此難以避免的增加廢氣排放，從而造成對對環境的污染，而且在使用汽油機或柴油機抽水灌溉設備時需要人員管理，不僅費時、費力、維修不便，而且后期使用費用較高。太陽能光伏抽水系統是一種利用太陽能日照能量轉化成直流電，并通過光伏揚水逆變器轉化為可以直接驅動電機的交流電為光伏水泵提供電源，實現光伏抽水系統工作的裝置。由于太陽能光伏抽水系統中，太陽能電池的價格較高，在整個抽水系統成本中所占份額較大，因此，在太陽能電池容量一定的情況下，盡可能提高太陽能電池的使用效率對提高整個裝置的性能價格比具有非常重要的經濟意義。而在現有的光伏抽水系統應用中，光伏抽水逆變器因為水泵揚程壓力因素和出于保護水泵，在日照變化而造成太陽能電池組件輸出功率小于水泵的出水功率時，逆變器關斷輸出，無法抽水，太陽能電池組件輸出功率因無法轉換利用而損失。為了延長光伏水泵每天的出水時間和保證抽水系統的正常工作，公知的做法是將光伏抽水系統所配置的太陽能電池組件輸出功率為光伏水泵額定功率的2倍。通常光伏抽水系統在太陽能電池組件輸出功率小于0.5倍光伏水泵額定功率的時候，光伏揚水逆變器將關斷輸出，太陽能電池組件發出的電能由于功率不足將不能被利用，而當正午時，太陽能電池組件輸出功率超過水泵額定功率的部分由于水泵功率有限，多余的電能也不能夠被利用而損失。雖然也有研究采取最大功率跟蹤的方法提高太陽能電池組件的功率利用率，不僅系統復雜，而且抽水系統中單泵對太陽能電池組件發電功率的利用效率仍然比較低。目前采用光伏變頻技術和復合泵能進一步提高光伏抽水系統中水泵對太陽能電池組件發電功率的利用效率，通常光伏變頻器根據太陽能電池組件輸入的功率大小決定光伏變頻器所輸出的頻率。采用這種方式工作時，當太陽能電池組件發電功率低于水泵功率時，水泵處于變頻工作狀態，能一定程度提高水泵對太陽能電池組件發電功率的利用效率，而當太陽光減弱使太陽能電池組件所供給的功率過低時，此時光伏變頻器將停止輸出，所拖動的電機停止運轉；采用復合泵時，抽水系統根據太陽能電池組件輸出功率的大小，有選擇的啟動水泵，可提高太陽能電池組件的輸出功率利用效率，而當太陽能電池組件的功率大于其中一臺水泵功率并小于其中任意兩臺水泵功率時，這時只有一臺水泵工作，其余大于這臺水泵功率的太陽能電池組件輸出功率無法轉換而損失。雖然這兩種方法能提高光伏抽水系統中水泵對太陽能電池組件發電功率的利用效率，但是光伏抽水系統中水泵對太陽能電池組件發電功率的利用效率仍然比較低，而且設備的啟停頻繁、處于變頻狀態時間較長，設備穩定性和壽命較低。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種能夠大幅提高光伏抽水系統的利用效率和穩定性、延長設備使用壽命的太陽能光伏變功率多泵智能抽水系統。本技術的目的是這樣實現的：包括太陽能電池組件、多個光伏揚水逆變器、控制器、電子浮球開關、下位水池、與光伏揚水逆變器數量對應的多個光伏水泵、止回閥、主上水管道、目的水池，所述太陽能電池組件之輸出端分別與不同的光伏揚水逆變器電連接，所述光伏揚水逆變器之交流輸出端與對應的光伏水泵電連接，所述電子浮球開關設置于下位水池中以測量水位并與控制器之信號輸入端信號連接，所述控制器之通訊端口分別與不同的光伏揚水逆變器之控制端信號連接，所述控制器采集太陽能電池組件的輸出功率以及電子浮球開關的水位信號從而控制相應的光伏水泵啟停和啟動后按額定功率工作或按變頻變功率工作，所述光伏水泵的出水口設置有止回閥并通過止回閥與主上水管道連通目的水池。本技術與現有技術相比具有以下有益效果：與多級并聯或多級串聯抽水系統比較（以3臺泵為例）條件原有多級并聯或多級串聯本技術當P≥P1+P2+P3時滿頻額定功率工作相同當P1+P2≤P＜P1+P2+P3時P1、P2 、P3同步變頻工作P1、P2按額定功率工作，P3按變頻變功率工作當P1≤P＜P1+P2時P1、P2同步變頻工作P1滿頻額定功率工作，P2處于變頻變功率工作狀態當P1＜P時P1處于變頻變功率工作狀態相同本技術通過對太陽能電池組件輸出功率的跟蹤和下位水池的水位測量，通過控制器盡量使多數光伏水泵處于滿頻按額定功率工作狀態，而只使剩余的一臺光伏水泵處于變頻變功率工作狀態，從而達到大幅提高光伏抽水系統的利用效率和穩定性，并延長設備使用壽命的目的。因此，本技術具有能夠大幅提高光伏抽水系統的利用效率和穩定性、延長設備使用壽命的特點。附圖說明圖1為本技術之串聯三泵抽水系統原理示意圖；圖2為圖1之電氣原理示意圖；圖3為本技術之并聯三泵抽水系統原理示意圖；圖4為圖3之電氣原理示意圖；圖中：1-太陽能電池組件，2-光伏揚水逆變器，2a-光伏揚水逆變器Ⅰ，2b-光伏揚水逆變器Ⅱ，2c-光伏揚水逆變器Ⅲ，3-控制器，4-電子浮球開關，4a-電子浮球開關Ⅰ，4b-電子浮球開關Ⅱ，4c-電子浮球開關Ⅲ，5-下位水池，5a-下位水池Ⅰ，5b-下位水池Ⅱ，5c-下位水池Ⅲ，6-光伏水泵，6a-光伏水泵Ⅰ，6b-光伏水泵Ⅱ，6c-光伏水泵Ⅲ，7-止回閥，8-主上水管道，9-目的水池，10-匯流裝置。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本技術作進一步的說明，但不以任何方式對本技術加以限制，基于本技術教導所作的任何變更或改進，均屬于本技術的保護范圍。如圖1至4所示，本技術的太陽能光伏變功率多泵智能抽水系統包括太陽能電池組件1、多個光伏揚水逆變器2、控制器3、電子浮球開關4、下位水池5、與光伏揚水逆變器2數量對應的多個光伏水泵6、止回閥7、主上水管道8、目的水池9，所述太陽能電池組件1之輸出端分別與不同的光伏揚水逆變器2電連接，所述光伏揚水逆變器2之交流輸出端與對應的光伏水泵6電連接，所述電子浮球開關4設置于下位水池5中以測量水位并與控制器3之信號輸入端信號連接，所述控制器3之通訊端口分別與不同的光伏揚水逆變器2之控制端信號連接，所述控制器3采集太陽能電池組件1的輸出功率以及電子浮球開關4的水位信號從而控制相應的光伏水泵6啟停和啟動后按額定功率工作或按變頻變功率工作，所述光伏水泵6的出水口設置有止回閥7并通過止回閥7與主上水管道8連通目的水池9。所述光伏揚水逆變器2包括光伏揚水逆變器Ⅰ2a、光伏揚水逆變器Ⅱ2b、光伏揚水逆變器Ⅲ2c，所述光伏水泵6包括光伏水泵Ⅰ6a、光伏水泵Ⅱ6b、光伏水泵Ⅲ6c并共同并聯設置于下位水池5中，所述光伏揚水逆變器Ⅰ2a之交流輸出端與光伏水泵Ⅰ6a電連接，所述光伏揚水逆變器Ⅱ2b之交流輸出端與光伏水泵Ⅱ6b電連接，所述光伏揚水逆變器Ⅲ2c之交流輸出端與光伏水泵Ⅲ6c電連接，所述光伏水泵Ⅰ6a、光伏水泵Ⅱ6b及光伏水泵Ⅲ6c的出水口分別設置有止回閥7且止回閥7上端接到匯流裝置10后通過主上水管道8連通目的水池9。所述光伏揚水逆變器2包括光伏揚水逆變器Ⅰ2a、光伏揚水逆變器Ⅱ2b、光伏揚水本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種太陽能光伏變功率多泵智能抽水系統，其特征在于包括太陽能電池組件（1）、多個光伏揚水逆變器（2）、控制器（3）、電子浮球開關（4）、下位水池（5）、與光伏揚水逆變器（2）數量對應的多個光伏水泵（6）、止回閥（7）、主上水管道（8）、目的水池（9），所述太陽能電池組件（1）之輸出端分別與不同的光伏揚水逆變器（2）電連接，所述光伏揚水逆變器（2）之交流輸出端與對應的光伏水泵（6）電連接，所述電子浮球開關（4）設置于下位水池（5）中以測量水位并與控制器（3）之信號輸入端信號連接，所述控制器（3）之通訊端口分別與不同的光伏揚水逆變器（2）之控制端信號連接，所述控制器（3）采集太陽能電池組件（1）的輸出功率以及電子浮球開關（4）的水位信號從而控制相應的光伏水泵（6）啟停和啟動后按額定功率工作或按變頻變功率工作，所述光伏水泵（6）的出水口設置有止回閥（7）并通過止回閥（7）與主上水管道（8）連通目的水池（9）。
【技術特征摘要】
1.一種太陽能光伏變功率多泵智能抽水系統，其特征在于包括太陽能電池組件（1）、多個光伏揚水逆變器（2）、控制器（3）、電子浮球開關（4）、下位水池（5）、與光伏揚水逆變器（2）數量對應的多個光伏水泵（6）、止回閥（7）、主上水管道（8）、目的水池（9），所述太陽能電池組件（1）之輸出端分別與不同的光伏揚水逆變器（2）電連接，所述光伏揚水逆變器（2）之交流輸出端與對應的光伏水泵（6）電連接，所述電子浮球開關（4）設置于下位水池（5）中以測量水位并與控制器（3）之信號輸入端信號連接，所述控制器（3）之通訊端口分別與不同的光伏揚水逆變器（2）之控制端信號連接，所述控制器（3）采集太陽能電池組件（1）的輸出功率以及電子浮球開關（4）的水位信號從而控制相應的光伏水泵（6）啟停和啟動后按額定功率工作或按變頻變功率工作，所述光伏水泵（6）的出水口設置有止回閥（7）并通過止回閥（7）與主上水管道（8）連通目的水池（9）。2.根據權利要求1所述太陽能光伏變功率多泵智能抽水系統，其特征在于所述光伏揚水逆變器（2）包括光伏揚水逆變器Ⅰ（2a）、光伏揚水逆變器Ⅱ（2b）、光伏揚水逆變器Ⅲ（2c），所述光伏水泵（6）包括光伏水泵Ⅰ（6a）、光伏水泵Ⅱ（6b）、光伏水泵Ⅲ（6c）并共同并聯設置于下位水池（5）中，所述光伏揚水逆變器Ⅰ（2a）之交流輸出端與光伏水泵Ⅰ（6a）電連接，所述光伏揚水逆變器Ⅱ（2b）之交流輸出端與光伏水泵Ⅱ（6b）電連接，所述光伏揚水逆變器Ⅲ（2c）之交流輸出端與光伏水泵Ⅲ（6c）電連接，所述光伏水泵Ⅰ（6a）、光伏水泵Ⅱ（6b）及光伏水泵Ⅲ（6c）的出水口分別設置有止回閥（7）且止回閥（7）上端接到匯流裝置（10）后通過主上水管道（8）連通目的水池（9）。3.根據權利要求1所述太陽能光伏...
【專利技術屬性】
技術研發人員：傅定文，欒紅光，鄭富友，孟琦，李興合，何鵬，
申請(專利權)人：云南晶能科技有限公司，
類型：新型
國別省市：云南;53
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