[发明专利]光伏电与市电协同供电的污水处理系统及供电方法

权利要求书

1.一种光伏电与市电协同供电的污水处理系统，其特征在于，包括分布式光伏矩阵(1)、智能控制系统(2)、光伏储能系统(3)、低压配电系统(4)、污水处理系统(5)和光伏冲洗装置(6)；

分布式光伏矩阵分别与智能控制系统、光伏储能系统和低压配电系统连接，光伏储能系统与智能控制系统连接，由智能控制系统控制启闭，智能控制系统控制分布式光伏矩阵产生的光伏电输送至低压配电系统，或者，一部分输送至低压配电系统，一部分存储至光伏储能系统；分布式光伏矩阵包括光伏组件、与光伏组件连接的汇流箱、与汇流箱连接的第一逆变器，汇流箱与第一逆变器均与智能控制系统连接，第一逆变器还与低压配电系统连接；光伏组件铺设在污水处理系统的现场；低压配电系统与污水处理系统的用电设备、智能控制系统、市电系统连接，智能控制系统控制低压配电系统为污水处理系统的用电设备供应光伏电和/或市电；光伏储能系统与市电系统和/或低压配电系统连接，用于存储分布式光伏矩阵过剩的光伏电，并将储存的光伏电并入市电系统和/或低压配电系统；光伏储能系统包括充电器、与充电器连接的第二逆变器以及与第二逆变器连接的电池组，充电器还与第一逆变器以及智能控制系统连接，第二逆变器还与低压配电系统以及市电系统相连，智能控制系统控制第二逆变器的启闭，电池组还与智能控制系统连接，由智能控制系统控制是否放电；

光伏冲洗装置与污水处理系统中的清水池及分布式光伏矩阵连接，光伏冲洗装置与智能控制系统连接，由智能控制系统控制启闭，实现对分布式光伏矩阵的冲洗；

所述光伏电与市电协同供电的污水处理系统供电方法为：当分布式光伏矩阵产生的光伏电刚好可以供用电设备用电或光伏电不足时，光伏电直接输送至低压配电系统，光伏储能系统不进行储电；当分布式光伏矩阵产生的光伏电过剩时，光伏储能系统在智能控制系统的控制下开启，用于存储过剩的光伏电；当光伏储能系统充电完毕后仍然有光伏电过剩时，电池组在智能控制系统的控制下进行放电，电池组中的光伏电经第二逆变器转化成交流电后并入市电线路；当光伏电不足时，优先使用光伏储能系统供电，当光伏储能系统内存储的电全部使用完时，再开启市电补给供电；

智能控制系统实时监控经第一逆变器转化后的交流电参数，包括光伏电的当前发电总功率；当光伏电的当前发电总功率下降至其处于稳定状态时的60％及60％以下时，智能控制系统控制光伏冲洗装置抽取污水处理系统的清水池中的清水，对分布式光伏矩阵中的光伏组件进行冲洗。

2.根据权利要求1所述的光伏电与市电协同供电的污水处理系统，其特征在于，污水处理系统的现场包括屋顶、墙面、草坪、空地、污水处理系统的设备单元上方空间中的一个或多个区域，空地包括设备单元之间的空地。

3.根据权利要求2所述的光伏电与市电协同供电的污水处理系统，其特征在于，铺设在屋顶的光伏组件与水平方向的夹角为17度，和/或，铺设在草坪或空地上的光伏组件与水平方向的夹角为32度。

4.根据权利要求1所述的光伏电与市电协同供电的污水处理系统，其特征在于，分布式光伏矩阵上安装有环境监测系统，环境监测系统包括监测支架以及安装在监测支架上的风速传感器、风向传感器、日照辐射表和测温探头，分别用于测量风速、风向、太阳光辐射强度和环境温度，智能控制系统分别与风速传感器、风向传感器、日照辐射表和测温探头连接，获取风速、风向、太阳光辐射强度和环境温度等参数。

5.根据权利要求1所述的光伏电与市电协同供电的污水处理系统，其特征在于，光伏冲洗装置包括抽吸泵和水路管线，抽吸泵与污水处理系统内的清水池相连用于抽吸清水池中的清水，水路管线的一端与抽吸泵连接，一端固定在分布式光伏矩阵中的光伏组件上方；智能控制系统与抽吸泵连接控制抽吸泵的启停。

6.根据权利要求1所述的光伏电与市电协同供电的污水处理系统，其特征在于，智能控制系统包括数据采集器和连接数据采集器的监控系统，监控系统包括依次连接的工控机、工作站和报警器，工控机与数据采集系统连接。

7.根据权利要求1所述的光伏电与市电协同供电的污水处理系统，其特征在于，污水处理系统为SBR污水处理系统、MBR污水处理系统和MBBR污水处理系统中的一种或多种。

8.一种根据权利要求1-7任一所述光伏电与市电协同供电的污水处理系统的供电方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将分布式光伏矩阵产生的光伏电输送至低压配电系统；

(2)在低压配电系统中同时并入市电，通过智能控制系统监测光伏电的当前发电总功率，来调控低压配电系统向污水处理系统的用电设备供应光伏电和/或市电；

当光伏电的当前发电总功率大于或等于用电设备的总负荷时，智能控制系统选择光伏电为用电设备供电；过剩的光伏电在智能控制系统的调控下储存至光伏储能系统，光伏储能系统中储存的光伏电全部或部分并入市电系统中，或者全部或部分并入低压配电系统；

当光伏电的当前发电总功率小于用电设备的总负荷时，智能控制系统调控市电进行补给；

(3)当光伏电的当前发电总功率下降至其处于稳定状态时的60％及60％以下时，智能控制系统控制光伏冲洗装置抽取污水处理系统的清水池中的清水，对分布式光伏矩阵中的光伏组件进行冲洗。