[发明专利]高扬程太阳能光伏提灌系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能提灌技术领域，特别是一种高扬程太阳能光伏提灌系统及方法。

技术背景

四川省甘孜、阿坝、凉山、攀枝花等丘陵山区，缺水情况十分严重而且太阳能资源丰富，这些地区地广人稀，高山峡谷，地形复杂、山高水底，农业和电力基础设施薄弱，简单的将电力替换为太阳能电池板发电，照搬传统泵型而搭建起来的太阳能光伏水泵系统，其效率十分低下，建设成本十分高昂。

随着太阳能提灌系统的不断应用，急需突破其在弱光或阴雨天等恶劣天气下不出水、高扬程应用场合下，系统工作效率较低、水锤现象危害较大等技术瓶颈，从而更好的发挥其综合效益，大大减少用户的建设及使用成本，实现项目整体利益最大化。

发明内容

为了克服现有技术方法的不足，本发明的目的在于提供高扬程太阳能光伏提灌系统及方法，适合在偏远的高山峡谷地区推广应用，适应了市场需求，应用前景十分广阔。

为达到上述目的，本发明采用技术方案是：

高扬程太阳能光伏提灌系统，包括太阳能发电系统、光伏逆变控制系统和提灌系统，所述提灌系统采用高扬程变工况水泵系统，所述高扬程变工况水泵系统包括水源液位检测器、高扬程变工况水泵机组、出水池、出水池液位检测器和无线远程液位发送系统。

所述水源液位检测器，检测外部水源的液位信号，并将液位信号传送至光伏逆变控制系统。

所述高扬程变工况水泵机组，将外部水源抽至出水池，由所述光伏逆变控制系统将所述太阳能发电系统产生的直流电逆变为交流电作为所述高扬程变工况水泵机组的电源，且由所述光伏逆变控制系统控制所述高扬程变工况水泵机组启停。

所述出水池液位检测器，检测出水池的液位信号。

所述无线远程液位发送系统，接收出水池的液位信号，并将出水池的液位信号通过无线传输发送给光伏逆变控制系统。

其中，所述太阳能发电系统的直流电输出端与光伏逆变控制系统的直流电源输入端相连接，所述光伏逆变控制系统的信号采集端与高扬程变工况水泵系统的采集信号输出端相连接，所述光伏逆变控制系统的控制信号输出端与高扬程变工况水泵系统内部器件的控制端相连接，光伏逆变控制系统的交流电输出端连接高扬程变工况水泵系统的交流电源输入端。

进一步的是，所述水源液位检测器采用浮球式水位检测器，所述出水池液位检测器采用浮球式远传检测器。通过浮球式水位检测器检测外部水源的液位高度，以实现缺水保护；通过浮球式远传检测器检测出水池液位高度，以实现水满保护。

进一步的是，所述高扬程变工况水泵机组采用往复式高压柱塞泵。

进一步的是，所述往复式高压柱塞泵配备4级电机Y-△起动系统。

进一步的是，所述出水管路上设置有止回阀。以防止水流倒流，消除水锤造成的危害。

进一步的是，所述高扬程变工况水泵机组还包括太阳能电池组件、太阳能充放电控制器和蓄电池组。

其中，所述太阳能电池组件直流电输出端连接太阳能充放电控制器的直流输入端，所述太阳能充放电控制器的直流输出端连接蓄电池组，所述蓄电池组连接至无线远程液位发送系统的电源端。用于对无线远程液位发送系统提供电源，太阳能充放电控制器用于实现太阳电池组件的过充以及蓄电池组的过放等功能。

进一步的是，所述太阳能发电系统包括太阳能电池组件、支架、防雷汇流箱，其中，太阳能电池组件放置于支架之上，太阳能电池组件的输出端口连接至防雷汇流箱的输入端，防雷汇流箱的输出端连接至所述光伏逆变控制系统的直流电源输入端。防雷汇流箱将各路太阳能电池组件汇流后送入后方系统，为系统提供电源支持。

进一步的是，所述光伏逆变控制系统包括逆变器、PLC控制器和无线远程液位接收系统。

其中，所述逆变器的直流电输入端连接所述防雷汇流箱的输出端，所述逆变器的信号端与PLC控制器端口相互连通，所述PLC控制器端口还连接有无线远程液位接收系统。PLC控制器用于接收手动指令输入、进水池缺水信号和出水池满水信号等，根据控制逻辑控制高扬程变工况水泵机组起停，调节系统工况。

进一步的是，所述无线远程液位接收系统和无线远程液位发送系统包括调制解调器和手机卡。用于无线远程接收出水池的液位信号，并将信号输入PLC控制器，以实现满水保护。

另一方面，本发明还提供了高扬程太阳能光伏提灌系统的实现方法，步骤包括：

通过所述水源液位检测器检测外部水源的液位信号，并将液位信号传送至光伏逆变控制系统；

通过所述出水池液位检测器检测出水池的液位信号；