太阳能沙漠灌溉供电系统及其容错控制方法与流程

文档序号:19144850发布日期:2019-11-15 23:23阅读:来源:国知局

技术特征:

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);

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);

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。


技术总结
本发明公开了一种太阳能沙漠灌溉供电系统,所述太阳能沙漠灌溉供电系统包括两组光伏发电阵列、主泵电机、辅泵电机、三相逆变器、单相逆变器、故障检测单元、开关阵列模块和控制模块;本发明的有益技术效果是:提出了一种太阳能沙漠灌溉供电系统及其容错控制方法,该方案可使灌溉系统能在故障条件下持续运行,降低故障对相应灌溉区域的影响。

技术研发人员:徐凯;向易;吴仕勋;杨锐
受保护的技术使用者:重庆交通大学
技术研发日:2019.09.16
技术公布日:2019.11.15
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