廣東大盛新能源有限公司--農(nóng)業(yè)灌溉光伏提水灌溉系統(tǒng)。增氧太陽能光伏水泵系統(tǒng)

簡述太陽能光伏提水系統(tǒng)及設(shè)計(jì)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)利好情況下，光伏水利產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景十分廣闊。太陽能光伏提水系統(tǒng)是應(yīng)用到污水處理、提水灌溉等行業(yè)領(lǐng)域。該系統(tǒng)是利用光生伏應(yīng)，將太陽能直接轉(zhuǎn)換成直流電能，通過光伏提水控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成動(dòng)力交流電，供負(fù)載設(shè)備工作，是不需要蓄電池穩(wěn)壓轉(zhuǎn)化，采用TI的32位的高速DSP芯片TMS320F2406，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間可以達(dá)到2MS，已達(dá)到時(shí)時(shí)檢測(cè)太陽的光照強(qiáng)度，根據(jù)光照強(qiáng)度來時(shí)時(shí)根據(jù)處理z大輸出功率（MPPT），實(shí)驗(yàn)表明提水控制器的MPPT轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到98%。

本系統(tǒng)采用人性化的設(shè)計(jì)，白天和晚上系統(tǒng)可以自動(dòng)判斷啟動(dòng)和停止；加快了多云天氣系統(tǒng)的響應(yīng)判斷，防止出現(xiàn)電機(jī)空轉(zhuǎn)不出水欠壓等一系列的問題。用戶還可以根據(jù)自己的需求調(diào)節(jié)出水量，可以通過RS485功能時(shí)時(shí)檢測(cè)出水量以及系統(tǒng)的狀況。具有防雷，防堵轉(zhuǎn)，防控轉(zhuǎn)，防過載等一系列的保護(hù)功能，系統(tǒng)安全可靠。

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太陽能水泵結(jié)合原理

交流太陽能水泵

在有陽光的時(shí)候，太陽能板會(huì)產(chǎn)生直流電能，這是通過專用的逆變器將太陽能產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)變成可供交流電機(jī)使用的交流電。同時(shí)逆變器承擔(dān)對(duì)交流電機(jī)的控制器作用。

直流太陽能水泵

直接可以利用太陽能板產(chǎn)生的直流電，由于水泵本身是一個(gè)感性負(fù)載，需要一個(gè)稍大的啟動(dòng)電流，而且有要保證在陽光變?nèi)醯那闆r下也可以運(yùn)行就必須加一個(gè)太陽能控制器，就可以在陽光稍弱的情況下提供大的瞬間啟動(dòng)電流。直流水泵，轉(zhuǎn)速高，揚(yáng)程高，體積小而且更加安全。

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光伏提水推動(dòng)產(chǎn)業(yè)革命

半個(gè)世紀(jì)以來，我國的環(huán)境破壞太多，建設(shè)太少。幾十年的歷史欠帳需要盡早補(bǔ)償。過度損壞環(huán)境資源的經(jīng)濟(jì)發(fā)展是不可持續(xù)的。國家已經(jīng)制定了2050年達(dá)到發(fā)展中國家的富裕水平。然而，如果環(huán)境欠帳、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等欠帳沒有得到補(bǔ)償，拖著這根短腿，必然無法實(shí)現(xiàn)此宏偉的戰(zhàn)略目標(biāo)。

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步層出不窮，日新月異。筆者呼吁各級(jí)政府、各界人士，以發(fā)展的眼光積極看待國家各民營企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新成果，把抗旱救災(zāi)的成本投入在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的建設(shè)，足以啟動(dòng)由新能源技術(shù)推動(dòng)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)革命，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率得到高速發(fā)展。

政府在國內(nèi)使用新的發(fā)明創(chuàng)造，避免墻內(nèi)開花墻外香的現(xiàn)象，則技術(shù)發(fā)明人能感到z大的欣慰?，F(xiàn)代科技的快速推廣，必將恢復(fù)東北肥沃的黑土地，恢復(fù)西北絲綢之路，新疆甘肅的左公柳再現(xiàn)，沙漠變綠洲，戈壁披綠裝，黃土變良田

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太陽能水泵組成結(jié)構(gòu)及原理

太陽能水泵是通過光伏揚(yáng)水逆變器工作的。光伏揚(yáng)水逆變器就是利用光伏陣列發(fā)出的電力來驅(qū)動(dòng)水泵工作的光伏揚(yáng)水系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)主要由光伏陣列、光伏揚(yáng)水逆變器、水泵組成。

光伏陣列（Solar Array）亦稱太陽能電池組件，主要是將太陽的光能轉(zhuǎn)化為電能，給負(fù)載水泵電機(jī)提供工作電力。

光伏揚(yáng)水逆變器（Solar Pumping Inverter）或控制器，對(duì)太陽能水泵的運(yùn)行實(shí)施控制和調(diào)節(jié)，用太陽能陣列發(fā)出的電能驅(qū)動(dòng)水泵，并根據(jù)日照強(qiáng)度的變化，實(shí)時(shí)地調(diào)節(jié)輸出頻率，使輸出功率接近太陽電池陣列的z大功率。

水泵（shuǐ bèng，pump），通常把提升液體、輸送液體或使液體增加壓力， 即把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能變?yōu)橐后w能量從而達(dá)到抽送液體目的的機(jī)器統(tǒng)稱為泵。

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太陽能光伏水泵系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：

（1）可靠：光伏電源很少用到運(yùn)動(dòng)部件，工作可靠。

（2）安全，無噪聲，無其他公害。不產(chǎn)生任何的固體，液體和氣體有害物質(zhì)，的環(huán)保。

（3）安裝維護(hù)簡單，運(yùn)行成本低，適合無人值守等優(yōu)點(diǎn)。尤其以其可靠性高而備受關(guān)注。

（4）兼容性好，光伏發(fā)電可以與其他能源配合使用，也可以根據(jù)需要使光伏系統(tǒng)很方便的增容。

（5）標(biāo)準(zhǔn)化程度高，可由組件串并聯(lián)滿足不同用電的需要，通用性強(qiáng)。

（6）太陽能隨處都有，應(yīng)用范圍廣。

壽命長，噪音低可達(dá)35dB以下，可用于熱水循環(huán)。電機(jī)的定子和電路板部分采用環(huán)氧樹脂灌封并與轉(zhuǎn)子完全隔離，可以水下安裝而且完全防水，水泵的軸心采用陶瓷軸，精度高，抗震性好。

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簡述太陽能光伏提水系統(tǒng)設(shè)備配置方案

太陽能光伏提水是將太陽的輻射能轉(zhuǎn)變成電能,再由電能驅(qū)動(dòng)水泵達(dá)到供水效果。近幾年被人們認(rèn)為是無電偏遠(yuǎn)地區(qū)較為吸引力的供水重要手段,也是理想的一種供水方式。

太陽能光伏提水的配置是根據(jù)用戶的負(fù)載功率、電壓及負(fù)載設(shè)備用電時(shí)長而定。系統(tǒng)采用人性化的設(shè)計(jì)，白天和晚上系統(tǒng)可以自動(dòng)判斷啟動(dòng)和停止;加快了多云天氣系統(tǒng)的響應(yīng)判斷，防止出現(xiàn)電機(jī)空轉(zhuǎn)不出水欠壓等一系列的問題。用戶還可以根據(jù)自己的需求調(diào)節(jié)出水量，可以通過RS485功能時(shí)時(shí)檢測(cè)出水量以及系統(tǒng)的狀況。南京歐陸太陽能光伏提水系統(tǒng)具有防雷，防堵轉(zhuǎn)，防控轉(zhuǎn)，防過載等一系列的保護(hù)功能，安全可靠。

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太陽能光伏水泵系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

對(duì)太陽能光伏水泵系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、各組成部分的選擇原則、z大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)、電機(jī)控制策略和系統(tǒng)整體優(yōu)化策略等方面進(jìn)行分析總結(jié)。通過上述分析，結(jié)合實(shí)際，對(duì)現(xiàn)有光伏水泵系統(tǒng)提出幾點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)意見，并討論了光伏水泵系統(tǒng)今后的發(fā)展方向。

我國西部偏遠(yuǎn)地區(qū)氣候干旱，缺水嚴(yán)重，但是光照資源豐富，蘊(yùn)藏著豐富的地下水資源。該地區(qū)通常使用電網(wǎng)供電或柴油電機(jī)驅(qū)動(dòng)水泵供水，但柴油發(fā)電機(jī)組驅(qū)動(dòng)的水泵系統(tǒng)不僅運(yùn)行和維護(hù)成本高，而且消耗化石能源，破壞生態(tài)環(huán)境。光伏水泵系統(tǒng)有著無污染、全自動(dòng)、高可靠性和無人值守等優(yōu)點(diǎn)，是一種非常適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)的獨(dú)立供水系統(tǒng)。除此之外，光伏水泵系統(tǒng)還被應(yīng)用于沙漠治理、草原畜牧、景觀噴泉和海水淡化等方面。

對(duì)光伏水泵系統(tǒng)進(jìn)行綜述，包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分類、系統(tǒng)組成部分介紹及選用原則、z大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)研究、電機(jī)控制策略研究和系統(tǒng)整體優(yōu)化策略研究。z后根據(jù)現(xiàn)有研究的不足，給出了相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方向。

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太陽能光伏水泵系統(tǒng)構(gòu)造

太陽能光伏水泵系統(tǒng)主要由三個(gè)部分組成:太陽能電池組件、光伏揚(yáng)水逆變器和三相交流水泵。太陽能電池陣列由多塊太陽能電池組件串并聯(lián)而成，吸收日照輻射能量并將其轉(zhuǎn)化為電能，為整個(gè)系統(tǒng)提供動(dòng)力電源。光伏揚(yáng)水逆變器對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)施控制和調(diào)節(jié)，將太陽電池陣列發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，驅(qū)動(dòng)水泵，并根據(jù)日照強(qiáng)度的變化實(shí)時(shí)地調(diào)節(jié)輸出頻率，實(shí)現(xiàn)z大功率點(diǎn)跟蹤，z大限度地利用太陽能。水泵由三相交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，從深井中抽水，注入蓄水箱/池或直接接入灌溉系統(tǒng)。

根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)需求和安裝條件，可采用不同類型的水泵進(jìn)行工作,系統(tǒng)功率從0.37kW至55kW，提水揚(yáng)程可以在10米至300米，日提水量可在3噸至1000噸之間。