[发明专利]太阳能沙漠灌溉供电系统及其容错控制方法有效
| 申请号： | 201910869891.7 | 申请日： | 2019-09-16 |
| 公开（公告）号： | CN110447505B | 公开（公告）日： | 2021-04-27 |
| 发明（设计）人： | 徐凯;向易;吴仕勋;杨锐 | 申请（专利权）人： | 重庆交通大学 |
| 主分类号： | H02J9/06 | 分类号： | H02J9/06;A01G25/00 |
| 代理公司： | 重庆乾乙律师事务所 50235 | 代理人： | 侯懋琪;李剑锋 |
| 地址： | 402247 重*** | 国省代码： | 重庆;50 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 太阳能 沙漠 灌溉 供电系统 及其 容错 控制 方法 | ||
1.一种太阳能沙漠灌溉供电系统，其特征在于：所述太阳能沙漠灌溉供电系统包括两组光伏发电阵列（1）、主泵电机（2）、辅泵电机（3）、三相逆变器（4）、单相逆变器（5）、故障检测单元（6）、开关阵列模块（7）和控制模块（8）；所述主泵电机（2）为三相电机；所述辅泵电机（3）为单相电机；
第一光伏发电阵列（1）的输出端与三相逆变器（4）的输入端连接，第二光伏发电阵列（1）的输出端与单相逆变器（5）的输入端连接；
三相逆变器（4）的三相输出端与主泵电机（2）的三相输入端连接，同时，三相逆变器（4）的三相输出端与故障检测单元（6）连接；单相逆变器（5）的输出端与故障检测单元（6）连接；
单相逆变器（5）的输出端与开关阵列模块（7）连接；辅泵电机（3）的输入端与开关阵列模块（7）连接，主泵电机（2）的三相输入端与开关阵列模块（7）连接；
三相逆变器（4）、单相逆变器（5）、故障检测单元（6）和开关阵列模块（7）均与控制模块（8）分别相连；
所述控制模块（8）能通过故障检测单元（6）对三相逆变器（4）是否出现缺相故障进行检测，同时，控制模块（8）能通过故障检测单元（6）对单相逆变器（5）是否出现失压故障进行检测；
所述开关阵列模块（7）能在控制模块（8）的控制下，将单相逆变器（5）的输出端和辅泵电机（3）的输入端选通，或者，将单相逆变器（5）的输出端和主泵电机（2）三相输入端的某一相端子选通；
所述主泵电机（2）用于驱动主水泵，辅泵电机（3）用于驱动辅水泵；主水泵的出水端与第一环形管道（A）连通，辅水泵的出水端与第二环形管道（B）连通；第一环形管道（A）和第二环形管道（B）均通过支架架设在灌溉区域上方，第一环形管道（A）的高度高于第二环形管道（B），第一环形管道（A）的直径大于第二环形管道（B）的直径，第一环形管道（A）的圆心和第二环形管道（B）的圆心同轴；第一环形管道（A）和第二环形管道（B）之间通过径向管道（C）连通，径向管道（C）中部设置有电控阀（D），电控阀（D）与控制模块（8）连接。
2.一种太阳能沙漠灌溉供电系统的容错控制方法，所述太阳能沙漠灌溉供电系统包括两组光伏发电阵列（1）、主泵电机（2）、辅泵电机（3）、三相逆变器（4）、单相逆变器（5）、故障检测单元（6）、开关阵列模块（7）和控制模块（8）；所述主泵电机（2）为三相电机；所述辅泵电机（3）为单相电机；
第一光伏发电阵列（1）的输出端与三相逆变器（4）的输入端连接，第二光伏发电阵列（1）的输出端与单相逆变器（5）的输入端连接；
三相逆变器（4）的三相输出端与主泵电机（2）的三相输入端连接，同时，三相逆变器（4）的三相输出端与故障检测单元（6）连接；单相逆变器（5）的输出端与故障检测单元（6）连接；
单相逆变器（5）的输出端与开关阵列模块（7）连接；辅泵电机（3）的输入端与开关阵列模块（7）连接，主泵电机（2）的三相输入端与开关阵列模块（7）连接；
三相逆变器（4）、单相逆变器（5）、故障检测单元（6）和开关阵列模块（7）均与控制模块（8）分别相连；
所述控制模块（8）能通过故障检测单元（6）对三相逆变器（4）是否出现缺相故障进行检测，同时，控制模块（8）能通过故障检测单元（6）对单相逆变器（5）是否出现失压故障进行检测；
所述开关阵列模块（7）能在控制模块（8）的控制下，将单相逆变器（5）的输出端和辅泵电机（3）的输入端选通，或者，将单相逆变器（5）的输出端和主泵电机（2）三相输入端的某一相端子选通；
所述主泵电机（2）用于驱动主水泵，辅泵电机（3）用于驱动辅水泵；主水泵的出水端与第一环形管道（A）连通，辅水泵的出水端与第二环形管道（B）连通；第一环形管道（A）和第二环形管道（B）均通过支架架设在灌溉区域上方，第一环形管道（A）的高度高于第二环形管道（B），第一环形管道（A）的直径大于第二环形管道（B）的直径，第一环形管道（A）的圆心和第二环形管道（B）的圆心同轴；第一环形管道（A）和第二环形管道（B）之间通过径向管道（C）连通，径向管道（C）中部设置有电控阀（D），电控阀（D）与控制模块（8）连接；
其特征在于：所述容错控制方法包括：
三相逆变器（4）和单相逆变器（5）均无故障时，控制模块（8）通过开关阵列模块（7），使单相逆变器（5）的输出端和辅泵电机（3）的输入端选通，同时，控制模块（8）控制电控阀（D）关断；
三相逆变器（4）出现缺相故障时，将所缺的相记为故障相，主泵电机（2）三相输入端中与故障相对应的端子记为缺相端子；当控制模块（8）通过故障检测单元（6）检测到三相逆变器（4）出现故障相时，控制模块（8）先控制单相逆变器（5）对故障相对应的电压相位进行锁相操作，锁相操作完成后，控制模块（8）通过开关阵列模块（7），使单相逆变器（5）与缺相端子选通，然后，控制模块（8）控制电控阀（D）打开；
单相逆变器（5）出现失压故障时，控制模块（8）控制电控阀（D）打开。
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