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张小只机械知识库通用变频器在光伏水泵系统中的应用

1 引言

光伏水泵系统亦称太阳能光电水泵系统，其基本原理是利用半导体太阳能电池将太阳能直接转换为电能，然后驱动各类马达带动水泵从深井、江、河、湖、塘等水源提水。在一些中小功率的光伏水泵系统中，多采用直流无刷电动机作为驱动马达，但在一些较大功率的光伏水泵系统中亦不乏采用交流异步电动机作为驱动马达。在交流异步电动机作为驱动马达的场合，通常采用光伏水泵专用变频控制器进行控制。在利用光伏水泵专用型变频控制器时存在以下一些限制：用途比较单一、不是一种成型产品，制造工艺得不到保证、维修不方便等。这些限制都不利于光伏水泵的推广应用。为此，我们设计了一种以通用变频器代替光伏水泵专用变频控制器的光伏水泵控制系统。

?2 光伏水泵系统的组成

光伏水泵系统通常由太阳能光伏阵列（以下简称光伏阵列）、水泵变频控制器和机泵组成，其结构框图如图1所示。

与我们常见的以交流市电作为电源水泵系统不同的是，光伏水泵系统是以太阳能光伏阵列输出的直流电作为系统的电源供给。太阳能光伏阵列的输出是一种强烈非线性的直流电源，受日照、环境温度等气象条件影响很大。要想光伏水泵系统在任何日照、环境温度等条件下都能发挥当前光伏阵列输出功率的最大潜力，就需要一个能使电源和负载之间达到和谐、高效、稳定的工作状态的控制器。图1中的变频器即是实现该功能的，主要是实现mppt（最大功率点跟踪）、逆变和一些保护功能。机泵为系统的执行机构，包括驱动电机和水泵，通过调节机泵的转速即可调整系统负载的大

光伏发电与节能技术

2012 ~ 2013 学年第一学期《能源与节能技术》期末考试论文题目：光伏发电和节能技术系别：电气工程系班级：09自动化姓名：于传龙学号：0909111057 指导教师：董德智电气工程系 2012年11月12日

光伏发电和节能技术摘要：节能技术是指采取先进的技术手段来实现节约能源的目的。具体可理解为，根据用能情况，能源类型分析能耗现状，找出能源浪费的节能空间，然后依此采取对应的措施减少能源浪费，达到节约能源的目的。太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电，简称“光电”。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。关键词：光伏发电节能技术光伏发电的工作原理: 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是较少受地域限制，因为阳光普照大地;光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短的优点。光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳能电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，所以,光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器,下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池（片），有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。目前，单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。应用领域: 一、用户太阳能电源：（1）小型电源10-100W不等，用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电，如照明、电视、收录机等；（2）3-5KW家庭屋顶并网发电系统；（3）光伏水泵：解决无电地区的深水井饮用、灌溉。二、交通领域如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。三、通讯/通信领域：太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统；农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。四、石油、海洋、气象领域：石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。

变频器在水泵控制系统中的应用

变频器在水泵控制系统中的应用 [摘要]传统水泵的控制均依赖于传统的变压控制模式，这种模式使得电机长期处于满负荷的运转状态，既减损了设备的使用寿命，又浪费了大量的能源，更无法建立严格的科学管理体制。随着变频器的广泛投入使用，变频水泵控制能有效提高水泵的工作效率，且还使水泵的运转更加节能。本文基于此从主要特点以及应用价值等角度对变频器进行了概述，然后在此基础上深入分析和研究了变频器在水泵控制系统中的具体应用。 [关键词]水泵控制系统；变频器；应用；效果水泵是冶金行业作业过程中不可缺少的重要设备之一，在生产供、补水过程中发挥着不可替代的作用。水泵在启动的时候需要的扭矩以及功率非常大，且在具体的运转过程中所需要的扭矩和功率又非常小，因此针对水泵的不同运转状态对水泵的转速进行有效的调节，变频器便是调节水泵转速的关键部件。所以要进一步深入分析和研究变频器在水泵控制系统中的应用，使变频器在水泵控制系统中发挥更大的作用，促进水泵工作效率的提高，使其更加节能环保。一、变频器概述为了更好地分析和研究变频器在水泵控制系统中的应用，首先要深入了解变频器的主要特点以及具体的应用价值，使变频器在水泵控制系统的应用过程中发挥更大的作用。（一）变频器的主要特点首先，变频器可以为用户提供很多套程序，从而使用户可以根据自己的实际情况和具体需求进行选择。具体而言，变频器的主要程序有标准工厂宏、自动控制宏、PID控制宏以及水泵控制宏等。其次，变频器所提供的水泵控制宏有很大的优越性，采用该水泵控制宏可以不必使用专用盼恒压基板，进而使设备的故障率大大降低，同时也在很大程度上减少了设备的投资。第三，变频器可以使水泵的电机更加灵活高效，它可以对电机进行定时的自动切换，既可以使水泵的电机自动睡眠，也可以使水泵的电机自动唤醒，因此采用变频器可以让水泵进行自由的睡眠和工作，既提高工作效率又节省能源。最后，变频器的控制精度非常高，变频器的控制精度可到达标称速度的0.2%，由此可见，变频器代表着高精尖的变频技术。（二）变频器的应用价值变频器的主要功能特点决定了它在水泵控制系统中的应用价值。一般情况下，普通的水泵采用额定流量和额定功率来进行运转的，但是水量并不是恒定的，水量会随着时间的变化而改变，有时处于高峰，有时处于低峰。当水量处于低峰时，如果仍然用额定流量和额定功率使水泵进行满负荷运转，在很大程度上造成

光伏水泵与方案

一、太阳能光伏交流水泵系统简介交流光伏水泵系统是接将太阳电池组件发出的直流电输入水泵逆变器进而驱动专用通用的交流水泵抽水的系统。 1.1 交流光伏水泵系统组成交流光伏水泵系统由太阳电池组件、水泵逆变器以及通用交流水泵组成，其示意图如下图所示。光伏水泵逆变器三相异步交流水泵交流光伏水泵系统组成示意图 1.2 交流光伏水泵优缺点优点：适用性强：交流系列水泵可以抽污水也可以抽清水，耐酸性也强；易于选型配套：交流系列水泵是通用标准型产品、容易选型、配套；可靠性好：交流水泵过载能力强、使用寿命长；可控性好：可以采用现在流行的变频技术进行调速，更好的保护水泵和最大程度利用太阳电池组件抽水。缺点：效率较直流水泵系统低：因为它经过一次DC-AC的转换，不可避免的存在一些损耗；

二、主要设备介绍 2.1 设备介绍 1）光伏水泵逆变器产品特点：本公司自主研发、外协生产，经多次试验运行稳定可靠。 VI最大功率点跟踪（MPPT）算法，响应速度快，运行稳定性好，解决了传统MPPT方法在日照强度快速变化时跟踪效果差、运行不稳定甚至造成水锤危害的问题。采用新型变频技术，保证水泵在日照较差的情况下也可工作，最大限度利用太阳电池阵列功率。全数字式控制，具备全自动运行、数据存储以及完善的保护功能，完全可以做到无人值守。基于开发环保型和经济型光伏产品的设计理念，以蓄水替代蓄电，无蓄电池装置，直接驱动水泵扬水，装置的可靠性高，同时大幅降低的建设和维护成本。主电路采用智能功率模块，可靠性高，转换效率达96%。可选配上下水位检测与控制电路产品图片： JNPB-3700光伏水泵逆变器图片

太阳能光伏发电原理与应用实验报告资料

太阳能光伏发电原理与应用实验报告课题名称：太阳能光伏发电原理与应用实验专业班级：12级应用光电子01 学生学号：1209040110 学生姓名：胡超学生成绩：指导教师：刘国华课题工作时间：2015.6.1至2015.6.4

实验一、太阳辐射能的测量下表是针对武汉市的日照情况，记录武汉市的某一天某一时段（每两分钟记录一次）的太阳辐射强度：太阳辐射监测系统瞬时值累计值时间总辐射散射辐射直接辐射反射辐射净全辐射总辐射散射辐射直接辐射反射辐射净全辐射10:06 538 113 436 41 112 0.031 0.014 0.016 0.003 0.009 10:08 404 105 298 32 77 0.056 0.013 0.045 0.004 0.012 10:10 449 99 347 31 268 0.049 0.013 0.037 0.004 0.009 10:12 416 97 304 33 246 0.056 0.012 0.043 0.004 0.033 10:14 645 118 525 49 347 0.056 0.012 0.042 0.004 0.033 10:16 198 105 57 24 105 0.077 0.014 0.062 0.006 0.040 10:18 549 107 425 42 326 0.025 0.013 0.007 0.003 0.012 10:20 610 111 485 45 329 0.066 0.013 0.051 0.005 0.039 10:22 631 108 513 50 304 0.076 0.013 0.061 0.006 0.039 10:24 619 108 493 45 284 0.076 0.013 0.062 0.006 0.036 10:26 465 103 310 39 194 0.075 0.013 0.059 0.006 0.034 10:28 653 109 402 47 264 0.067 0.013 0.043 0.005 0.027 10:30 690 111 337 48 263 0.079 0.013 0.046 0.006 0.032 10:32 693 113 318 47 249 0.083 0.013 0.042 0.006 0.031 10:34 653 115 214 48 219 0.082 0.014 0.035 0.006 0.029 10:36 713 118 176 53 145 0.061 0.013 0.018 0.005 0.021 10:38 575 111 92 44 89 0.087 0.014 0.020 0.006 0.015 10:40 717 115 53 44 90 0.080 0.014 0.009 0.006 0.010

井下排水泵自动化系统设计分析

井下排水泵自动化系统设计分析摘要：地下涌水是矿井生产过程中时常发生的现象之一，通过有效的排水系统及时排出涌水是保障全矿井生产高效、安全开展的关键所在。针对煤矿井下排水泵自动化系统的设计开展分析，希望能够为其他矿井排水系统的自动化建设提供借鉴与参考。关键词：煤矿；排水泵；自动化；系统设计 1 引言煤矿开采过程中，利用井下排水系统能够及时、高效的将地下涌水排出井外，防止发生水害事故，确保矿井生产的安全，在井下排水系统之中，水泵是极为关键的设备，如果在排水系统之中水泵出现故障，不仅会导致煤矿无法正常生产，甚至会出现淹井安全事故，严重的威胁到井下作业人员生命安全。所以，井下排水系统对于保证矿井生产的安全与稳定极为重要，开发水泵自动化系统，自动控制井下排水工作，对于确保煤矿安全生产意义重大。 2 水泵自动化监控体系 2.1 设备、结构组成水泵的监控处理包括外围传感器、就地控制箱、PLC柜、低压柜等。其中PLC 柜包括中间继电器、指示平面、信号处理器等，借助运算控制可完成信号处理，从而提高水泵运行稳定性；低压开关柜包括继电器、接触器导等，起到对电磁阀的控制管理作用；就地接线箱包括I/O模块、指示装置等；传感器包括流量传感装置、闸门转矩行程开关等。 2.2 系统功能监控系统借助水位计便可实现水量监控，及时将相关数据传送至对应设备。水位正常状况下，为了避免水泵负荷过高，可让水泵轮换运转工作，一旦水位发生异常问题，相应信号便可进行阀门控制管理，需引起重视的是必须及时向水泵中添加一定量的水，这是确保水泵正常运行的关键，尽量避开高峰用水时间，合理控制水泵开关对水泵监控、节能控制等均具有积极影响。从提高设备实用性出发，需要在设计中留出对应接口，这对水泵数据的采集、传递而言是基础环节，然后借助互联网可将相关数据传递到对应人员，该方法实用价值较高。 2.3 操作方式分析系统监控可实现检修、半自动、全自动控制处理。其中全自动借助传感器进行水位监测，还可根据人工设定、水位等进行泵设备运行状况的分析，从而实现水量调整、阀门控制处理，该方法对设备全自动运转具有保障作用，此外还需要及时进行系统防护处理，避免意外事故的发生；半自动处理、水位调整中一般需要人工手动处理，系统仅自动进行水位采集处理，该方法是当下较为常用的方法，具有安全性高的特点；检修状态下，系统设备处于半停滞状态，相关作业人员需要在短时间内完成检修处理，专业技术要求高。 3 井下水泵自动化系统设计分析 3.1 水仓水位监测设计监测作业主要通过MPM281压力传感装置予以实现。在主水仓和副水仓内分别布设压力感应装置一台。所使用的MPM281压力感应装置是一种被广泛应用于工业生产领域的高性能设备，属于自带隔离的精密补偿型硅压阻式元件。主要核

变频器在真空泵上的应用

变频器在真空泵上的应用 The Application of Inverter in Vacuum Machine 摘要：介绍了变频调速器在真空泵上的应用，并简要说明了节能原理及变频器参数设置。英文摘要: The Application of vector Inverter in Vacuum Pump Machine in this paper, and breic fly explain the theory of energy s avig and parameter setting of inverter. 关键词：变频器水循环真空泵节能有效抽率 1、引言在生产行业，由于电费的成本已成为原材料成本，人工成本之后的第三大开支;在用电紧张的今天，节省电费已成为企业经营者考虑的一件大事;而水循环真空系统是广泛地运用到生产的各行业中，成为生产中的重要设备之一，同时是主要的耗电设备之一。按照生产工艺的要求，我公司有3台水循环真空泵组成的真空系统。在使用中，有2台真空泵长期固定在最大的转速下运行，另一台备用。在实际生产工况中，真空系统的实际机械有效抽率在绝大部分时间内远比设计的容器有效抽率高;在转速固定的情况下，实际真空度远远大于生产要求的真空度，这样就造成真空泵电机功耗的严重浪费，故对谁循环真空泵进行变频节能自动化控制改造具有一定的现实意义。 2、水循环真空泵运行工况分析 2.1 水循环真空泵的基本原理水环式真空泵是液环式真空泵中最常见的一种。液环式真空泵是带有多叶片的转子偏心装在泵壳内。当它旋转时，把液体抛向泵壳并形成与泵壳同心的液环，液环同转子叶片形成了容积周期变化的旋转变容真空泵。当工作液体为水时，

太阳能光伏水泵系统组成及工作原理

光伏水泵系统组成及工作原理光伏水泵系统组成及工作原理系统组成及工作原理 1．1 光伏水泵系统的结构图由图1可知，系统利用太阳电池阵列将太阳能直接转变成电能。经过DC／DC升压，和具有TMPPT功能的变频器后输出三相交流电压驱动交流异步电机和水泵负载，完成向水塔储水功能。其中主要包括4部分：太阳电池阵列；具有TMPPT功能的变频器；水泵负载；储水装置。 1．2 变频器主电路及硬件构成本系统所采用的主电路及硬件控制框图如图2所示。主电路DC／DC部分采用性能优越的推挽正激式电路进行升压；DC／AC部分采用三相桥式逆变电路。主功率器件采用ASIPM(一体化智能功率模块)PS12036，系统控制核心由16位数字信号控制器 dsPIC30F2010构成。外围控制电路包括阵列母线电压检测和水位打干检测电路。系统首先通过初始设置的工作方式和PI参数工作，然后由MPPT子程序实时搜索出的电压值作为内环CVT的给定，通过PI调节得到工作频率值，计算出PWM信号的占空比，实现光伏阵列的真正最大功率跟踪(TMPPT)，并保持异步电机的V／f比为恒值。系统将MPPT和逆变器相结合，利用ASIPM模块自带的故障检测功能进行检测和保护，结构简单，控制方便。

1．2．1 DC／DC升压电路简述 1．2．1．1主电路选择对于中小功率的光伏水泵来说，光伏阵列电压大都是低压(24v、36v、48V)，对于升压主电路的选择，人们一般选择推挽电路，因为推挽电路变压器原边工作电压就是直流侧输入电压，同时驱动不需隔离，因此比较适合输入电压较低的场合。但是偏磁问题是制约其应用的一大不利因素，功率管的参数差异和变压器的绕制工艺都有可能使推挽电路工作在一种不稳定状态。基于诸多因素的考虑，本系统采用了结构新颖的推挽正激电路，此电路拓扑不仅克服了偏磁问题，而且闭环控制也比较容易(二阶系统)。 1．2.l.2推挽正激电路简单分析推挽正激电路如图2所示，由功率管S1及S2，电容C8和变压器T组成，变压器T原边绕组N1及N2具有相同的匝数，同名端如图2所示。当S1及S2同时关断的时候，电容C8两端电压下正上负，且等于阵列电压，当S1开通，S1、N2和光伏阵列构成回路，N2上正下负，同时C8、N1和S1构成回路，C8放电，N1下正上负，此时的工作相当于两个正激变换器的并联。同理，当S2开通S1关断时，也相当于两个正激变换器的并联。经过理论分析，推挽正激电路是一个二阶系统，因此闭环控制简单，同时输出滤波电感和电容大大减小。 1.2.2 dsPIC30F2010简单介绍 Microchip公司通过在16位单片机内巧妙地添加DSP功能，使Microchip的dsPIC30F数字信号控制器(DSC)同时具有单片机(MCU)的控制功能以及数字信号处理器(DSP)的计算能力和数据吞吐能力。因为它具有的DSP功能，同时具有单片机的体积和价

光伏发电技术及应用试卷及答案E

《光伏发电技术及应用》期末试卷(E) 注：所有答案填写在答题纸中。一、判断题（每题2分，共30分，正确的标“T ”，错误的标“F ”） 1．2000年，我国太阳能电池产量仅为3MW ，到2007年年底达到1088MW ，超过欧洲（1062.8MW ），跃居世界第二位。 2．BIPV 将太阳能发电与建筑材料相结合，充分利用建筑的屋顶和外立面，使得大型建筑能实现电力自给、并网发电，这将是今后的一大发展方向。 3．根据太阳能发电发展“十二五”规划，到2020年底，我国太阳能发电装机容量达到2100 万千瓦以上，年发电量达到250 亿千瓦时。 4．太阳能能辐射量单位有卡（cal ）、焦耳（J ）、瓦(W)等。其关1卡(cal)=4.1868焦(J) =1.16278毫瓦时(mWh) 。 5.从海拔高度来看，海拔越高，大气透明度越好，所以水平辐射量越低。 6. 太阳能电池易腐蚀，若直接暴露在大气中，电池的转换效率会受到潮湿、灰尘、酸碱物质、冰雹、风沙以及空气中含氧量等的影响而下降。 7. 太阳能电池的峰值电流Im 也叫最大工作电流或最佳工作电流。峰值电流是指太阳能电池片最大的工作电流，峰值电流的单位是安培(A)。 8. 蓄电池放电深度是指蓄电池在某一放电速率下，电池放电到终止电压时实际放出的有效容量与电池在该放电速率的额定容量的百分比。 9. 蓄电池的容量是指铅酸蓄电池在一定的放电条件下，放电到规定的终止电压时所能给出的电量称为电池容量，以符号C 表示，常用单位是安时(Ah)。 10. 蓄电池过充电寿命是指采用一定的充电电流对蓄电池进行连续过充电，一直到蓄电池寿命终止时所能承受的过充电时间。其寿命终止条件一般设定在容量低于10小时率额定容量的80%。 11. 超级电容器又叫双电层电容器，是一种新型储能装置。其特点主要为充电时

水泵性能测试系统设计

摘要本文对水泵性能参数测试方法进行了分析和研究，提出了基于虚拟仪器技术的水泵性能参数测试系统的解决方案。在研究过程中，分析讨论了数据采集卡与虚拟仪器软件的接口方法;分析了光电传感器法、感应线圈法和霍尔传感器法三种转速测量方法在水泵转速测量中的优缺点;提出了在LabVIEW 虚拟仪器软件平台上，采用模块化设计方法开发应用程序的方法;分析讨论了对采集数据的软件滤波处理及应用最小二乘法对水泵参数数据的拟合。试验结果表明这种基于虚拟仪器技术的水泵测试系统，可以适用于科研院校和水泵厂的使用要求，具有一定的推广应用价值。关键词:水泵性能、虚拟仪器技术、转速测量、数据处理

ABSTRACT The paper does some research and analysis on the measurement methods of the Pump performance parameters. During the researching, the methods of interface between data acquisition card and visual instrument software are discussed; analyzing the difference among the methods of rotate measurement of asynchronous motor using photo electricity sensor, induce and hall sensor; using the style in the programming of system application software; analyzing the method of the median filter and using the conic approach technique in dealing with the measuring data; Experiment results approve that the pump performance measurement system based on visual instrument technology can be used in the institutes and small-scale Pump manufactory. Key words: pump testing research, visual instrument technology, rotational velocity measurement, data processing.

变频器在水泵行业的应用

变频器在水泵行业的应用一、概述交流电机变频调速技术是一项业已广泛应用的节能技术。由于电子技术的飞速发展，户变频器的性能有了极大提高，它可以实现控制设备软启软停，不仅可以降低设备故障率，还可以大幅减少电耗，确保系统安全、稳定、长周期运行。长期以来区域的供水系统都是由市政管网经过二次加压和水塔或天面水池来满足用户对供水压力的要求。在小区供水系统中加压泵通常是用最不利用水点的水压要求来确定相应的扬程设计，然后泵组根据流量变化情况来选配，并确定水泵的运行方式。由于小区用水有着季节和时段的明显变化，日常供水运行控制就常采用水泵的运行方式调整加上出口阀开度调节供水的水量水压，大量能量因消耗在出口阀而浪费，而且存在着水池“二次污染”的问题。变频调速技术在给水泵站上应用，成功地解决了能耗和污染的两大难题。用水的多少是经常变动的，因此供水不足或供水过剩的情况时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水的压力上，即用水多而供水少，则压力低；用水少而供水多，则压力大。保持供水压力的恒定，可使供水和用水之间保持平确保系统安全、稳定、长周期运行。即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了供水的质量。恒压供水系统对于某些工业或特殊用户是非常重要的。例如在某些生产过程中，若自来水供水因故压力不足或短时断水，可能影响产品质量，严重时使产品报废和设备损坏。又如发生火灾时，若供水压力不足或或无水供应，不能迅速灭火，可能引起重大经济损失和人员伤亡。所以，某些用水区采用恒压供水系统，具有较大的经济和社会意义。。随着电力技术的发展，变频调速技术的日臻完善，以变频调速为核心的智能供水控制系统取代了以往高位水箱和压力罐等供水设备，起动平稳，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击；由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等东西的使用寿命；可以消除起动和停机时的水锤效应。其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及齐全周到的功能，将使供水实现节水、节电、节省人力，最终达到高效率的运行目的。二、恒压供水的变频应用方式 1、变频恒压供水系统组成变频恒压供水系统通常是由水源、离心泵（主泵+休眠泵）、压力传感器、PID调节器、变频器（主泵+休眠泵）、管网组成。工作流程是利用设置在管网上的压力传感器将管网系统内因用水量的变化引起的水压变化，及时将信号（4-20mA或0-10V）反馈PID调节器，PID调节器对比设定控制压力进行运算后给出相应的变频指令，改变水泵的运行或转速，使得管网的水压与控制压力一致。 2、变频恒压供水系统的参数选取（1）、合理选取压力控制参数，实现系统低能耗恒压供水。这个目的的实现关键就在于压力控制参数的选取，通常管网压力控制点的选择有两个：一个就是管网最不利点压力恒压控制，另一个就是泵出口压力恒压控制。选择管网最不利点的最小水头为压力控制参数，形成闭环压力自控系统，使得水泵的转速与PID调节器设定压力相匹配，可以达到最大节能效果，而且实现了恒压供水的目的。（2）、变频器在投入运行后的调试是保证系统达到最佳运行状态的必要手段。变频器根据负载的转动惯量的大小，在启动和停止电机时所需的时间不相同，设定时间过短会导致

太阳能提水系统

太阳能提水系统可行性研究报告河南华源光伏科技有限公司 2012.12.05 1 国外开发应用现状联合国国际开发署(UNDP)、世界银行(WB)、亚太经社会(ESCAP)等国际组织部先后充分肯定了它的先进性与合理性,目前在这些国际组织的支持下,一些工业发达国家推出了一批光伏水泵产品，其中丹麦的一家公司在世界各地销售了数千台光伏水泵。目前，全世界已有数万台光伏水泵在各地运行。德国西门子公司基于近年在世界各地安装、试验、销售各种规格光伏水泵经验的基础上,得出的结论是：柴油机水泵初期投资低是其优点,但随着运行年数的增加,其运行维护费用将不断增加,每立方米水的成本将因此而逐年增长。光伏水泵的初期投资偏大是其缺点,但此后由于它的运行费用低和维护少或免维护等特点,其水的成本上升很缓慢,十年以后,柴油机水泵的水成本将是光伏水泵水成本的两倍还多,两者的盈亏平衡点约在三年左右。新疆新能源公司在塔克拉玛干沙漠进行的光伏扬水生态环境试验站也得到了相同的结论。印度在现有4000台光伏水泵的基础上,政府给予一定补贴计划再推广安装50000台(套)光伏水泵系统,每个系统的容量在1~5kW之间。由于光伏水泵系统从技术上说是一个比较典型的"光、机、电一体化"系统,它涉及太阳能的采集、变换及电力电子、电机、水机、计算机控制等多个学科的最新技术,因此已被许多国家列为优先发展的高新技术和进一步发展的方向,中东、非洲有不少国家更是期望依藉太阳能水泵及省水微灌、现代化农业等新技术在地下水资源比较充裕的干旱地区把家园改造为绿洲。光伏水泵与柴油机水泵相比具有相当良好的经济性。世界银行在盛产石油的中东地区(如阿联酋、约旦等国)作出了具有明确结论的经济性比较,就其每立方米的水价而言,光伏水泵的水价与柴油机水泵水价持平的系统功率约在40kW,由于近几年太阳电池及其它电子控制器件的降价,两者水价持平的功率在75kW左右.如果太阳电池的价格下降至3美元/wp,两者水价持平的功率在150kW~200kW左右。

光伏发电期末大作业光伏水泵系统组成及工作原理

光伏发电原理与应用期末大作业姓名：崔亮班级：0312406 学号：031240610 指导教师：李绍武

题目1. 光伏水泵系统组成及工作原理 1.系统组成及工作原理 1．1光伏水泵系统的结构图由图1可知，系统利用太阳电池阵列将太阳能直接转变成电能。经过DC／DC升压，和具有TMPPT功能的变频器后输出三相交流电压驱动交流异步电机和水泵负载，完成向水塔储水功能。其中主要包括4部分：太阳电池阵列；具有TMPPT功能的变频器；水泵负载；储水装置。 1．2变频器主电路及硬件构成本系统所采用的主电路及硬件控制框图如图2所示。主电路DC／DC部分采用性能优越的推挽正激式电路进行升压；DC／AC部分采用三相桥式逆变电路。主功率器件采用ASIPM(一体化智能功率模块)PS12036，系统控制核心由16位数字信号控制器dsPIC30F2010构成。外围控制电路包括阵列母线电压检测和水位打干检测电路。系统首先通过初始设置的工作方式和PI参数工作，然后由MPPT子程序实时搜索出的电压值作为内环CVT的给定，通过PI调节得到工作频率值，计算出PWM信号的占空比，实现光伏阵列的真正最大功率跟踪(TMPPT)，并保持异步电机的V／f比为恒值。系统将MPPT和逆变器相结合，利用ASIPM模块自带的故障检测功能进行检测和保护，结构简单，控制方便。

循环水系统设计

循环水系统设计 1.1循环水系统设备组成循环水系统作用为为窑炉、xx通道、xx设备提供降温冷却水。为了满足上述设备的不间断冷却水的供应，循环水系统分为水泵系统，柴油机泵系统和自来水系统三个小系统，以备设备故障，停电停水故障使上述设备出现无法冷却导致火灾发生。以下对系统进行逐个分解。水泵系统和柴油机泵系统是组合在一起的，其中有水箱一个，电水泵两台，保安过滤器两台，板式换热器两台减压阀两套，安全阀一套，冷冻水一路，纯水补水管路一路，各型号阀门若干，不锈钢管道若干。自来水系统是由自来水管道，保安过滤器一台组成，接入水泵系统的供水管道上。1.1循环水系统工作原理整个循环水系统采用一用三备的工作方式，通过西门子S7100PLC冗余控制方式，水泵将纯水由水箱抽至保安过滤器，经过再次过滤后，纯水进入板式换热器与冷冻水进行热交换，使纯水温度降至10℃，然后经过减压阀降压至设备所需要的压力，供窑炉，xx通道，xx设备降温，回水由回水管道流入水箱进行循环使用。当其中一台水泵故障时，PLC控制系统自动切换至另一台水泵进行运行，两台水泵都故障时，系统自动启动柴油机，由柴油机带动柴油机水泵进行工作。当上述三台水泵全部故障时，设备管理人员手动开启自来水供水阀门，用自来水给设备紧急降温冷却。循环水水质管理：动力部化验室每天对循环水水质进行检测，发现硬度、电导率等参数超标时通知设备管理人员进行换水，保证水质在规定的规格范围之内。控制系统操作本系统是采用西门子S7100冗余控制方式，系统可靠性高。控制柜上有“手动/自动”转换开关，可以在手动自动状态下运行，注意，手动状态一般用于调试阶段，正常运行不用手动，一定要用自动。自动状态下有两种运行方式：单动和联动。正常生产时用联动，程控运行。运行之前先观察冷却水水箱液位，如果低液位低于设定液位1.1米,电磁阀自动打开补水，补至1.6米自动停止。

变频器在电厂工业水泵上的节能应用

变频器在电厂工业水泵上的节能应用简述水泵变频调速节能原理，对某电厂工业水泵采用变频调速节能改造的措施和取得的节能效益进行分析，揭示了水泵采用变频调速装置进行节能改造具有很大的实践空间。标签：泵类负载工业水泵变频调速节能 0引言在热电厂中，机组必须配备的水泵主要有锅炉给水泵、循环水泵和凝结水泵，其次还有射水泵、低压加热器疏水泵、热网水泵、冷却水泵、灰浆泵、轴封水泵、除盐水泵、清水泵、过滤器反洗泵、生活水泵、工业水泵、消防水泵和补给水泵等。这些水泵数量多，总装机容量大：50MW火电机组的主要配套水泵的总装机容量为6430KW，占机组容量的12.86％；100MW机组为10480kW／，占10.48％；200MW机组为15450KW，占7.73％。100MW机组主要配套水泵的总耗电量约占全部厂用电量的70％左右。由此可见，水泵确实是火力发电厂中耗电量最大的一类辅机。因此，提高水泵的运行效率，降低水泵的电耗对降低厂用电率具有举足轻重的意义。国外火电厂的风机和水泵已纷纷增设调速装置，而目前我国火电厂中除少量采用汽动给水泵，液力耦合器及雙速电机外，其他风机和水泵基本上都采用定速驱动。这种定速驱动的泵，由于采用出口阀，风机则采用入口风门调节流量，都存在严重的节流损耗。尤其在机组变负荷运行时，由于风机和水泵的运行偏离高效点，使运行效率大大降低，结果是白白地浪费掉大量的电能，已经到了非改不可的地步。 1泵类负载的流量调节方法及原理泵类负载通常以输送的液体流量为控制参数，为此目前常采用阀门控制和转速控制两种方式。 1.1阀门控制这种方法是借助改变出口阀门的开度大小来调节流基的，其实质是通过改变管道中流体阻力的大小来改变流量的。因为泵的转速不变，其扬程特性曲线H-Q保持不变，如图1所示当阀门全开时，管阻特性曲线R1－Q与扬程特性曲线H－Q相交于点A，流量为Qa，泵出口压头为Ha。若关小阀门，管阻特性曲线变为R2－Q，它与扬程特性曲线H－Q的交点移到点B，此时流量为Qb，泵出口压头升高到Hb。则压头的升高量为△Hb=Hb-Ha。于是产生了阴线部分所示的能量损失：△Pb=AHb×Qb。

光伏发电技术及应用专业课程

公共必修课思想道德修养及法律基础、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论、大学英语、大学体育、计算机文化基础、大学语文、军事理论、大学生就业与创业指导、沐浴经典、红色江西、形势政策专业基础课高等数学、大学物理、光伏技术概论、电工电子学、半导体物理器件、太阳电池材料、光伏设备概论专业课专业技能课工程计价与计量、工程制图、AutoCAD 专业必修课太阳电池原理与工艺、太阳能发电技术、光伏建筑电气控制技术、光伏系统设计与施工、供配电系统、光伏建筑工程专业任选课高级语言程序设计、工业计算机控制技术、新能源发电技术、专业英语集中实践教学太阳能发电技术课程设计、光伏系统设计与施工课程设计、光伏建筑工程课程设计、军事训练、入学教育、岗位实训、毕业设计(论文) 主干课程（1）《太阳电池原理与工艺》课程简介：本课程主要讲授光生伏打效应机理、p-n结、太阳电池的工作原理、制造工艺、测试和应用等方面的技术，使学生对太阳电池器件的原理及工艺有较为系统的掌握。（2）《太阳能发电技术》课程简介：本课程主要讲授太阳能光伏发电工作原理、内容包括太阳能电池组件的特性、结构及种类，功率调节器的工作原理、功能、电路构成及种类、选择方法、相关设备及部件，太阳能光伏发电系统设计与施工、维护检查与测量，熟悉太阳能光伏发电系统的法律法规及并网系统技术要求准则。（3）《光伏系统设计与施工》课程简介：主要介绍光伏系统的构成及设计原理和规则,阐述光伏系统的施工技术和方法。使学生初步掌握光伏系统的设计方法，了解光伏系统的施工步骤，为学生将来独立参与光伏系统的设计和施工打下基础。（4）《光伏建筑电气控制技术》课程简介：本课程主要结合光伏发电讲授建筑配电系统常用的电器元件、继电器、接触器控制的基本控制电路、建筑电气控制技术的设计、建筑中常用的电气设备的控制原理、可编程控制器的基本工作原理及其在光伏建筑中的应用等方面知识。（5）《太阳电池材料》课程简介：介绍太阳能及光电转换的基本原理、太阳电池的基本结构和工艺，着重从材料制备和性能的角度出发，阐述常用的太阳能光电材料的基本制备原理、制备技术以及材料结构组成对太阳电池的影响。（6）《工程计价与计量》课程简介：本课程主要介绍太阳发电建设项目在决策、设计、招投标、实施、竣工验收等阶段的计价方法，使学生初步掌握工程计价与计量专业技能，扩展学生的工程经济知识与相关能力。

太阳能水泵的系统组成及工作原理

系统组成及工作原理 1．1 光伏水泵系统的结构图由图1可知，系统利用太阳电池阵列将太阳能直接转变成电能。经过DC／DC升压，和具有TMPPT功能的变频器后输出三相交流电压驱动交流异步电机和水泵负载，完成向水塔储水功能。其中主要包括4部分：太阳电池阵列；具有TMPPT功能的变频器；水泵负载；储水装置。 1．2 变频器主电路及硬件构成本系统所采用的主电路及硬件控制框图如图2所示。主电路DC／DC部分采用性能优越的推挽正激式电路进行升压；DC／AC部分采用三相桥式逆变电路。主功率器件采用ASIPM(一体化智能功率模块)PS12036，系统控制核心由16位数字信号控制器dsPIC30F2010构成。外围控制电路包括阵列母线电压检测和水位打干检测电路。系统首先通过初始设置的工作方式和PI参数工作，然后由MPPT子程序实时搜索出的电压值作为内环CVT的给定，通过PI 调节得到工作频率值，计算出PWM信号的占空比，实现光伏阵列的真正最大功率跟踪(TMPPT)，并保持异步电机的V／f比为恒值。系统将MPPT和逆变器相结合，利用ASIPM模块自带的故障检测功能进行检测和保护，结构简单，控制方便。 1．2．1 DC／DC升压电路简述 1．2．1．1主电路选择对于中小功率的光伏水泵来说，光伏阵列电压大都是低压(24v、36v、48V)，对于升压主电路的选择，人们一般选择推挽电路，因为推挽电路变压器原边工作电压就是直流侧输入电压，同时驱动不需隔离，因此比较适合输入电压较低的场合。但是偏磁问题是制约其应用的一大不利因素，功率管的参数差异和变压器的绕制工艺都有可能使推挽电路工作在一种不稳定状态。基于诸多因素的考虑，本系统采用了结构新颖的推挽正激电路，此电路拓扑不仅克服了偏磁问题，而且闭环控制也比较容易(二阶系统)。 1．2.l.2推挽正激电路简单分析推挽正激电路如图2所示，由功率管S1及S2，电容C8和变压器T组成，变压器T原边绕组N1及N2具有相同的匝数，同名端如图2所示。当S1及S2同时关断的时候，电容C8两端电压下正上负，且等于阵列电压，当S1开通，S1、N2和光伏阵列构成回路，N2上正下负，同时C8、N1和S1构成回路，C8放电，N1下正上负，此时的工作相当于两个正激变换器的并联。同理，当S2开通S1关断时，也相当于两个正激变换器的并联。经过理论分析，推挽正激电路是一个二阶系统，因此闭环控制简单，同时输出滤波电感和电容大大减小。

水泵设计说明书

目录摘要绪论 1.矿水的来源及性质 2．新形势下对排水系统的要求 3．设计的指导思想 4．有关的方针政策 5. 设计原始资料的估似第一章.设计必备的原始资料和设计任务 1.1设计原始资料 1.2设计任务第二章.初选排水系统第三章.设备选型 3.1定水泵参数、选择水泵型号和台数 3.2选择水管 3.3水泵装置的工况 3.4筛选方案、校验计算第四章. 确定泵房、水仓和管子道尺寸并绘制泵房布置图4.1估算泵房尺寸 4.2经济计算 4.3确定泵房、水仓和管子道尺寸第五章.论述水泵注水方式及底阀泄漏与防治 5.1水泵的注水方式 5.2水泵底阀产生泄漏的原因 5.3消除和防止水锤破坏作用的措施 5.4水泵底阀堵塞的防治参考文献

矿井主排水设备选型设计摘要：认真分析题目要求，根据矿井安全生产的政策，法规，应用历史设计经验，结合煤炭行业发展现状，确定以严格遵守《矿井安全规程》和《煤矿工业设计规范》所规定的有关条款为依据，以安全可靠为根本，以投入少、运行费用低为原则的设计指导思想。根据设计任务书所提供资料，拟估矿井条件，确定矿井对排水系统的具体要求：通过多种渠道掌握给排水行业最新信息，初步选择排水方案并对设备选型，进行相关计算，确定设备工况；校验水泵的稳定工作条件、经济运行条件，排除不合理方案。对所剩方案进行经济核算，以吨水百米费用和初期投入为指标筛选出最终方案。选择系统配套附件，根据各设备外形尺寸及安装要求，并考虑其运行条件，最终确定泵房及管路的布置图。最后对水泵的充水方式及底阀泄漏与防治进行专题论述。

绪论 ⑴对排水系统的要求在矿井建设和生产过程中，随时都有各种来源的水涌入矿井。只有极少数例外的矿井是干燥。将涌入矿井的水排出，只是和矿水斗争的一方面，另一方面是采取有效措施，减少涌入矿井的水量。特别是防止突然涌水的袭击，对保证矿井生产有重要意义。矿井排水设备不仅要排除各时期涌入矿井的矿水，而且在遭到突然涌水的袭击有可能淹没矿井的情况下，还要抢险排水。在恢复被淹没的矿井时，首要的工作就是排水。排水设备始终伴随着矿井建设和生产而工作，直至矿井寿命截止才完成它的使命。因此，排水设备是煤矿建设和生产中不可缺少的，它对保证矿井正常生产起着非常重要的作用。为了使排水设备能在安全、可靠和经济的状况下工作，必须做好确定排水方案，选择排水设备，进行布置设计，施工试运转，直到正常运行各环节的工作。 ⑵矿水在矿井建设和生产过程中，涌入矿井的水流称为矿水。 ①矿水来源矿井水的来源分为地面水和地下水，地面水是江、河、湖、溪、池塘的存水及雨水、融雪和山洪等，如果有巨大裂缝与井下沟通时，就会造成水灾。地下水包括含水层水、断层水和老空水。地下水在开采过程中不断涌出。 ②涌水量矿水可以用单位时间涌入矿井内的体积来度量，称为绝对涌水量。一般用“q”表示，其单位为m3/h。涌水量的大小与该矿区的地理位置、地形、水文地质及气候等条件有关；同一矿井在一年四季中涌水量也是不同的，如春季融雪或雨季里涌水量大些，其他季节则变化不大，因此前者称最大涌水量，而后者称为正常涌水量。为了对比不同矿井涌水量的大小，通常还采用同一时期内，相对于单位煤炭产量（以吨计）的涌水量作为比较参数，称它为相对涌水量，或称为含水系数。若以K表示相对涌水量，则

光伏水泵系统中CVT及MPPT的控制比较

光伏水泵系统中CVT 及 MPPT 的控制比较a 余世杰　何慧若　曹仁贤 (合肥工业大学能源研究所,合肥230009) 文　摘:光伏阵列的最大功率点跟踪器可使光伏水泵系统获得实时的最大功率输出。出于方便及降低系统造价,世界上大多数国家的光伏水泵系统产品迄今仍采用恒定电压跟踪器(CVT ),以代替真正的最大功率点跟踪器(MPP T )。本文通过计算机仿真进一步阐明了CVT 与MP PT 的区别并证明MP PT 在很大程度上优于CVT ,特别是对于冬、夏及全日内温差较大的场合。关键词:光伏水泵,CVT ,M PP T ,仿真,比较 0　引　言近几年光伏水泵系统数量在世界范围内迅速增长,特别是非洲、南美、澳洲及亚洲各国,其增长幅度相当大,印度近5年来新安装的光伏水泵系统约有4000台套,连能源供应远不算紧张的泰国,1992年以来也在其乡村安装了近千台光伏水泵系统,其它如马来西亚、印度尼西亚、孟加拉、缅甸等许多国家也都有一定幅度的增长。其迅速增长的原因,不外是近几年来太阳电池、电力电子及微电子技术的快速发展及人们环保意识的不断增强,许多实例都进一步证明了光伏水泵系统的经济性要优于柴油机水泵,而且具有全自动、高可靠性、无人值守等特点,非常适合边远地区使用。当然,许多国家都制定了相应的鼓励政策,这也是光伏水泵快速发展的原因之一。由于CVT (恒定电压跟踪器)的制造相对简单,目前许多国家的产品仍然采用这种跟踪方式以代替相对复杂一些的MPPT (最大功率点跟踪器),但这种方式所带来的功率损失相比于近代微电子技术的迅速发展及微电子器件的大幅度降价,已经显得很不经济。本文通过对具体系统的计算机仿真阐明了MPPT 远较CVT 合理。 1　CVT 与MPPT 硅太阳电池阵列具有如图1所示的伏安特性,在不同的日射强度下它与负载特性L 的交点,如a 、b 、c 、d 、e 等为系统当前的工作点。可以看出,这些工作点并不正好落在阵列可能提供最大功率的那些点,如a ?、b ?、c ?、d ?、e ? 上,这就不能充分利用在当前日射下阵列所能提供的最大功率,被浪费的阵列容量为如图1中阴影线所示的面积。如果把在不同日射下阵列所能提供最大功率的点联起来,就构成了图1中曲线P max 所示的最大功率点轨迹线,任何时候都应设第19卷　第4期 1998年10月 ACT A ENERGIAE SOLARIS SINICA Vol .19,No.4 Oct.,1998　 a 本文1997-10-31收到