[实用新型]中功率多风机并联型风光互补提水系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种提水系统，特别是涉及一种中功率多风机并联型风光互补提水系统。

背景技术

目前国内外利用风能提水的装置大致分为二类：由风轮直接拖动机械装置提水的风力提水机和由风轮拖动发电机产生电能，再由电动机驱动水泵提水的风力发电提水系统。

目前市场上这两类风能提水装置的风力机都是由单台风力机独立工作的。由于风力机械目前还不可能向市场提供花样繁多的品种，不可能满足各种不同环境，不同运输及安装条件，不同的扬程与流量的提水系统的不同需求，限制了风能提水装置的推广应用。

在太阳电池问世后，又出现了光伏水泵，但因价格高(风电与光伏价格比约为1∶4)，光伏水泵的泵为特殊制造，所以光伏水泵同样不可能向市场提供花样繁多的品种，实际使用中也没有较大功率的光伏水泵。同时单纯利用风能或太阳能又有资源分怖的局限性。

目前国内外还没有已经商业化的，可同时利用风能和太阳能的较大功率的风光互补提水系统。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种中功率多风机并联型风光互补提水系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：中功率多风机并联型风光互补提水系统，其特征在于，包括风力发电机组、太阳电池组件、智能控制器、潜水泵；所述的智能控制器对系统进行控制。

所述的风力发电机组包括多台风力发电机。

所述的智能控制器包括可编程控制器(PLC)、泄荷器、交流变频调速器，所述的交流变频调速器包括整流器、斩波器。

所述的多台风力发电机分别整流后与太阳电池组件直流并联。

所述的提水系统通过可编程控制器控制的泄荷器使多台风力发电机与太阳电池组件并联输出的直流波动电压始终保持在DC620V以下，并从交流变频调速器的整流器的输出端，向交流变频调速器的斩波器输入上述的电压脉动直流电流。

所述的潜水泵采用市售常用的由三相异步电动机拖动的潜水电泵。

所述的提水系统可以配备蓄电池组和逆变器。

所述的提水系统可以单独使用风力发电机组，也可以单独使用太阳电池组件，还可以同时使用风力发电机组和太阳电池组件。

所述的提水系统根据当地自然资源状况，确定风力发电机组的功率、风力发电机的数量、太阳电池组件的功率、潜水泵的型号以及可编程控制器。

采用以上技术方案制造出来的中功率多风机并联型风光互补提水系统，与现有技术相比，具有成本低、效率高、使用范围广，对安装、运输条件的要求低，更合适交通不便的海岛、山地、草原、荒漠地区采用；本实用新型可以对风机运行、蓄电池荷电状态及逆变器输出、最大功率跟踪、水泵运行、切入切出、水位管理等进行智能化统一管理和控制，实现机电一体化。

附图说明

图1为本实用新型的工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实施例以单台风机或太阳电池方阵为单个功率单元，由多个功率单元直流并联供电，经由可编程控制器(PLC)、泄荷器和变频调速器组成的智能控制器调控，使潜水泵能保持良好的变频调速运行状态，实现变流量提水。智能控制器对系统运行进行程序控制和自动化管理，具有最大功率跟踪功能。系统提水时不需配蓄电池，效率高、可靠性高。

关键技术：

从图1可以看出，本实施例的关键技术是解决多台风机和太阳电池并联的技术问题；解决使风机和太阳电池产生的电能如何变换成能满足异步电机变频调速状态下正常工作的变流的技术问题；解决系统能使用交流异步电机拖动的潜水电泵的问题；解决利用可编程控制器(PLC)进行智能化统一管理和控制，实现机电一体化的技术问题。

第一解决系统能使用交流异步电机拖动的潜水电泵的问题一改造变频调速器：

通常使用的潜水泵一般都是异步电动机驱动的水泵，输入380V50Hz恒频恒压电流，进行恒流量提水。但光伏电池产生的电能是电压浮动变化的直流电流，而风力发电机产生的电能是电压和频率都在瞬态变化的三相交流电。这样的电流是无法直接驱动三相异步电机拖动的潜水泵抽水的。

但异步电动机可以工作在变频调速状态下，只是提水的流量会由恒流量变成变动流量。异步电动机变频调速运行的条件是保持其每级主磁通不变，只要使其工作电流的电压和频率的比(V/f)是一个7-8之间的定数，就可已使异步电动机每级主磁通不变，异步电机就可以在变频调速状态下正常工作。