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专利号: 2019108698917
申请人: 重庆交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-07-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

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。