基于光伏发电的无负压叠压供水及污水处理装置

发布时间:2024-8-14 10:01:28

公布日:2023.10.20

申请日:2023.06.13

分类号:E03B7/02(2006.01)I;H02J3/46(2006.01)I;E03B7/07(2006.01)I;E03B7/08(2006.01)I;C02F1/00(2023.01)I

摘要

本申请涉及一种基于光伏发电的无负压叠压供水及污水处理方法及系统,其中,所述基于光伏发电的无负压叠压供水及污水处理方法,通过将一台光伏逆变器作为主机,获取主光伏逆变器的电流互感器采集的当前并网口功率,结合当前并网口功率和预设并网功率上限值基于PI控制器算法计算光伏逆变器输出功率百分比上限值,再以广播形式将光伏逆变器输出功率百分比上限值发送至各个光伏逆变器,以使各个光伏逆变器以光伏逆变器输出功率百分比上限值为依据调控各个光伏逆变器的输出功率,可以实现每一台光伏逆变器的并网功率的控制。此外,再实现每一台光伏逆变器的并网功率的控制之外,本方法还可以兼顾供水,排污与调节用户管网侧的水压。

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权利要求书

1.一种基于光伏发电的无负压叠压供水及污水处理方法,其特征在于,所述方法包括:光伏输出功率控制器向主光伏逆变器发送功率采集信号,获取主光伏逆变器的电流互感器采集的当前并网口功率;光伏输出功率控制器获取预设并网功率上限值,基于PI控制器算法计算光伏逆变器输出功率百分比上限值;光伏输出功率控制器将光伏逆变器输出功率百分比上限值以广播形式发送至各个光伏逆变器,以使各个光伏逆变器以光伏逆变器输出功率百分比上限值为依据调控各个光伏逆变器的输出功率;光伏输出功率控制器控制与并网口电连接的智能控制柜启动;智能控制柜获取第一输水管开启,控制两个第二输水管关闭;智能控制柜获取第一输水管内的堵塞传感器采集的第一传感数据,判断第一输水管是否产生堵塞;若第一输水管产生堵塞,则智能控制柜控制第二输水管开启,控制第一输水管关闭,控制第一输水管排污,以将自来水管网的水流引导至出水口的同时对第一输水管进行排污处理;智能控制柜采集入水侧压力传感器的压力数据以及用户侧压力传感器的压力数据;智能控制柜依据入水侧压力传感器的压力数据以及用户侧压力传感器的压力数据,控制稳压泵组调节用户管网侧的水压。

2.根据权利要求1所述的基于光伏发电的无负压叠压供水及污水处理方法,其特征在于,所述光伏输出功率控制器获取预设并网功率上限值,基于PI控制器算法计算光伏逆变器输出功率百分比上限值,包括:光伏输出功率控制器依据公式1计算光伏逆变器输出功率百分比上限值;Plimit1u(n)u(n-1)+Kp1×[e(n)-e(n-1)]+Ki1×e(n)公式1;其中,Plimit1为光伏逆变器输出功率百分比上限值,n为时间节点的序号,u(n)为当前时间节点光伏输出功率控制器的PI控制器的输出值,u(n-1)为上一时间节点光伏输出功率控制器的PI控制器的输出值,E(n)为当前时间节点光伏输出功率控制器的PI控制器的误差值,E(n-1)为上一时间节点光伏输出功率控制器的PI控制器的误差值,Kp1为第一预设比例参数,Ki1为第一预设积分参数;其中,当前时间节点光伏输出功率控制器的PI控制器的误差值为预设并网功率上限值和当前并网口功率的差值。

3.根据权利要求2所述的基于光伏发电的无负压叠压供水及污水处理方法,其特征在于,在光伏输出功率控制器将光伏逆变器输出功率百分比上限值以广播形式发送至各个光伏逆变器之后,各个光伏逆变器依据公式2计算各个光伏逆变器的输出功率上限值;Plimit2(m)Plimit1×Pmax(m)公式2;其中,Plimit2(m)为各个光伏逆变器的输出功率上限值,Plimit1为光伏逆变器输出功率百分比上限值,Pmax(m)为光伏逆变器的最大允许输出功率值,m为光伏逆变器的id

4.根据权利要求3所述的基于光伏发电的无负压叠压供水及污水处理方法,其特征在于,所述各个光伏逆变器以光伏逆变器输出功率百分比上限值为依据调控各个光伏逆变器的输出功率,包括:每一个光伏逆变器执行以下步骤;光伏逆变器依据公式3计算光伏逆变器的输出功率目标值;P3(m)w(n)w(n-1)+Kp2×[e(n)-e(n-1)]+Ki2×w(n)公式3;其中,P3为光伏逆变器的输出功率目标值,m为光伏逆变器的idn为时间节点的序号,w(n)为当前时间节点光伏逆变器内PI控制器的输出值,w(n-1)为上一时间节点光伏逆变器内PI控制器的输出值,e(n)为当前时间节点光伏逆变器内PI控制器的误差值,e(n-1)为上一时间节点光伏逆变器内PI控制器的误差值,Kp2为第二预设比例参数,Ki2为第二预设积分参数;其中,当前时间节点光伏逆变器内PI控制器的误差值为光伏逆变器的输出功率上限值和当前逆变器输出功率的差值;光伏逆变器调节光伏组件的输出电压,以使得光伏逆变器的输出功率达到光伏逆变器的输出功率目标值。

5.根据权利要求4所述的基于光伏发电的无负压叠压供水及污水处理方法,其特征在于,在所述智能控制柜获取第一输水管内的堵塞传感器采集的第一传感数据,判断第一输水管是否产生堵塞之后,所述方法还包括:若第一输水管未产生堵塞,则智能控制柜控制第一输水管开启,两个第二输水管关闭;智能控制柜获取每一个第二输水管内的堵塞传感器采集的第二传感数据,判断是否存在任意一个第二输水管产生堵塞;若存在任意一个第二水管产生堵塞,则智能控制柜对产生堵塞的第二输水管进行排污处理。

6.根据权利要求5所述的基于光伏发电的无负压叠压供水及污水处理方法,其特征在于,所述若第一输水管产生堵塞,则智能控制柜控制第二输水管开启,控制第一输水管关闭,控制第一输水管排污,以将自来水管网的水流引导至出水口的同时对第一输水管进行排污处理,包括:若第一输水管产生堵塞,则智能控制柜获取每一个第二输水管内的堵塞传感器采集的第二传感数据,判断是否存在任意一个第二输水管未产生堵塞;若所有第二输水管均未产生堵塞,则智能控制柜控制未产生堵塞的第二输水管开启,控制第一输水管封闭;智能控制柜对第一输水管进行排污处理。

7.根据权利要求6所述的基于光伏发电的无负压叠压供水及污水处理方法,其特征在于,所述智能控制柜对第一输水管进行排污处理包括:智能控制柜控制排水口开启,第一输水管内的水流经过第一滤网后通过排水口进入到蓄水盒内;智能控制柜控制蓄水盒内的水流喷射于第一滤网上;智能控制柜控制第一排污口开启,以使喷淋在第一滤网上的水珠和杂质一同从第一排污口排出。

8.根据权利要求7所述的基于光伏发电的无负压叠压供水及污水处理方法,其特征在于,所述智能控制柜对产生堵塞的第二输水管进行排污处理包括:智能控制柜控制产生堵塞的第二输水管封闭,水流从第一输水管内通过带动第二推板移动,第一推板撞击在第二滤网上,第一活动块从导轨移动至底部再移动至顶部后,第二排污口开启,以使产生堵塞的第二输水管内的水流和杂质一同从第二排污口排出。

9.根据权利要求8所述的基于光伏发电的无负压叠压供水及污水处理方法,其特征在于,所述智能控制柜依据入水侧压力传感器的压力数据以及用户侧压力传感器的压力数据,控制稳压泵组调节用户管网侧的水压,包括:判断入水侧压力传感器的压力值是否小于预设压力值;若入水侧压力传感器的压力值小于预设压力值,则控制第n稳压泵变频启动并运行,以为用户官网叠压供水;n为稳压泵的序号,且n初始值为1;实时监测用户侧压力传感器的压力值是否小于预设压力值;若用户侧压力传感器的压力值小于预设压力值,则控制第一稳压泵转为工频,控制第n+1稳压泵变频启动并运行,返回实时监测用户侧压力传感器的压力值是否小于预设压力值,直至用户侧压力传感器的压力值等于预设压力值。

10.一种基于光伏发电的无负压叠压供水及污水处理系统,其特征在于,应用如权利要求1-9中任意一项所述的基于光伏发电的无负压叠压供水及污水处理方法,所述基于光伏发电的无负压叠压供水及污水处理系统包括:光伏发电系统;所述光伏发电系统包括主光伏单元和多个副光伏单元,主光伏单元包括相互连接的主光伏组件和主光伏逆变器;每一个副光伏单元包括相互连接的副光伏组件和副光伏逆变器;并网口,主光伏逆变器的输出端和每一个副光伏逆变器的输出端均电连接于所述并网口;市电电网侧,所述并网口和所述市电电网侧电连接;电流互感器,所述电流互感器安装于所述并网口与所述市电电网侧之间的连接链路上;光伏输出功率控制器,主光伏逆变器和光伏输出功率控制器电连接,每一个副光伏逆变器均与所述光伏输出功率控制器电连接;智能控制柜,与所述并网口电连接;自来水管网侧,自来水管网侧设置有入水侧压力传感器;滤水装置,与自来水管网侧管路连接;滤水装置包括第一输水管和两个第二输水管,第一输水管和第二输水管内均设置有堵塞传感器;无负压叠压稳流罐;出水管道,一端连接滤水装置,另一端连接无负压叠压稳流罐;用户管网侧,用户管网侧设置有用户侧压力传感器;供水管道,一端连接无负压叠压稳流罐,另一端连接用户管网侧;稳压泵组,设置于供水管道上,所述稳压泵组包括多个稳压泵。

发明内容

基于此,有必要针对传统传统供水系统一般只关注供水控制,无法做到兼顾无负压叠压供水的同时实现每一台光伏逆变器的并网功率的控制的问题,提供一种基于光伏发电的无负压叠压供水及污水处理方法。

本申请提供一种基于光伏发电的无负压叠压供水及污水处理方法与系统。

一方面,本申请提供一种基于光伏发电的无负压叠压供水及污水处理方法,包括:

光伏输出功率控制器向主光伏逆变器发送功率采集信号,获取主光伏逆变器的电流互感器采集的当前并网口功率;

光伏输出功率控制器获取预设并网功率上限值,基于PI控制器算法计算光伏逆变器输出功率百分比上限值;

光伏输出功率控制器将光伏逆变器输出功率百分比上限值以广播形式发送至各个光伏逆变器,以使各个光伏逆变器以光伏逆变器输出功率百分比上限值为依据调控各个光伏逆变器的输出功率;

光伏输出功率控制器控制与并网口电连接的智能控制柜启动;

智能控制柜获取第一输水管开启,控制两个第二输水管关闭;

智能控制柜获取第一输水管内的堵塞传感器采集的第一传感数据,判断第一输水管是否产生堵塞;

若第一输水管产生堵塞,则智能控制柜控制第二输水管开启,控制第一输水管关闭,控制第一输水管排污,以将自来水管网的水流引导至出水口的同时对第一输水管进行排污处理;

智能控制柜采集入水侧压力传感器的压力数据以及用户侧压力传感器的压力数据;

智能控制柜依据入水侧压力传感器的压力数据以及用户侧压力传感器的压力数据,控制稳压泵组调节用户管网侧的水压。

另一方面,本申请提供一种基于光伏发电的无负压叠压供水及污水处理系统,应用如前述内容提及的基于光伏发电的无负压叠压供水及污水处理方法,所述基于光伏发电的无负压叠压供水及污水处理系统包括:

光伏发电系统;所述光伏发电系统包括主光伏单元和多个副光伏单元,主光伏单元包括相互连接的主光伏组件和主光伏逆变器;每一个副光伏单元包括相互连接的副光伏组件和副光伏逆变器;

并网口,主光伏逆变器的输出端和每一个副光伏逆变器的输出端均电连接于所述并网口;

市电电网侧,所述并网口和所述市电电网侧电连接;

电流互感器,所述电流互感器安装于所述并网口与所述市电电网侧之间的连接链路上;

光伏输出功率控制器,主光伏逆变器和光伏输出功率控制器电连接,每一个副光伏逆变器均与所述光伏输出功率控制器电连接;

智能控制柜,与所述并网口电连接;

自来水管网侧,自来水管网侧设置有入水侧压力传感器;

滤水装置,与自来水管网侧管路连接;滤水装置包括第一输水管和两个第二输水管,第一输水管和第二输水管内均设置有堵塞传感器;

无负压叠压稳流罐;

出水管道,一端连接滤水装置,另一端连接无负压叠压稳流罐;

用户管网侧,用户管网侧设置有用户侧压力传感器;

供水管道,一端连接无负压叠压稳流罐,另一端连接用户管网侧;

稳压泵组,设置于供水管道上,所述稳压泵组包括多个稳压泵。

本申请涉及一种基于光伏发电的无负压叠压供水及污水处理方法及系统,通过将一台光伏逆变器作为主机,获取主光伏逆变器的电流互感器采集的当前并网口功率,结合当前并网口功率和预设并网功率上限值基于PI控制器算法计算光伏逆变器输出功率百分比上限值,再以广播形式将光伏逆变器输出功率百分比上限值发送至各个光伏逆变器,以使各个光伏逆变器以光伏逆变器输出功率百分比上限值为依据调控各个光伏逆变器的输出功率,可以实现每一台光伏逆变器的并网功率的控制。此外,再实现每一台光伏逆变器的并网功率的控制之外,本方法还可以兼顾供水,排污与调节用户管网侧的水压。

(发明人:汤升华

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