公布日：2022.07.22
申請日：2022.05.10
分類(lèi)號：C02F9/08(2006.01)I;H02J7/35(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種光伏發(fā)電污水處理一體化設備及其控制方法，將一體化設備的耗能部分依次劃分為各個(gè)能耗系統，當光照強度夠強時(shí)采用光伏發(fā)電系統進(jìn)行全天供電；當光伏發(fā)電系統較弱且市電網(wǎng)系統正常供電時(shí)，則根據光伏發(fā)電系統的供電量按照不同能耗系統合理分配光伏發(fā)電系統與市電網(wǎng)系統的供電比例；當光伏發(fā)電系統較弱且市電網(wǎng)系統斷電時(shí)，根據調節池的液面高度選擇不同的能耗系統供電次序以實(shí)現光伏發(fā)電系統的有序單一供電。通過(guò)上述方式，本發(fā)明提供光照充足、光照不足以及市電停電等不同工況條件下光伏發(fā)電系統與市電網(wǎng)系統的協(xié)同控制模式，提高了設備的運行效率，降低了設備運行能耗。
權利要求書(shū)
1.一種光伏發(fā)電污水處理一體化設備，其特征在于，包括控制系統(10)、用于將調節池的污水提升至污水處理一體化設備的提升系統(40)、曝氣系統(50)、回流系統(60)、加藥系統(70)、消毒系統(80)、以及攪拌系統(90)，所述提升系統(40)、曝氣系統(50)、回流系統(60)、加藥系統(70)、消毒系統(80)、以及攪拌系統(90)分別與光伏發(fā)電系統(20)與市電網(wǎng)系統(30)電連接，并在各組連接線(xiàn)路上均設置有控制開(kāi)關(guān)(2)，所述光伏發(fā)電系統(20)包括光伏板、以及設置于所述光伏板上的光照測量?jì)x(21)，所述調節池內設置有液位傳感器(1)，所述光照測量?jì)x(21)、液位傳感器(1)、以及多組控制開(kāi)關(guān)(2)均與所述控制系統(10)信號連接。
2.根據權利要求1所述的光伏發(fā)電污水處理一體化設備，其特征在于，所述控制系統(10)包括指令模塊(11)、存儲模塊(12)、與所述光照測量?jì)x(21)信號連接的光伏發(fā)電量監測模塊(13)、與所述市電網(wǎng)系統(30)信號連接的市電監測模塊(14)、與所述液位傳感器(1)信號連接的液位判斷模塊(15)、以及分別與多組所述控制開(kāi)關(guān)(2)信號連接的開(kāi)關(guān)切換模塊(16)。
3.根據權利要求2所述的光伏發(fā)電污水處理一體化設備，其特征在于，所述存儲模塊(12)內存儲所述提升系統(40)、曝氣系統(50)、回流系統(60)、加藥系統(70)、消毒系統(80)、以及攪拌系統(90)的各個(gè)能耗系統正常工作一天的標準用電量，所述指令模塊(11)分別與所述存儲模塊(12)與所述光伏發(fā)電量監測模塊(13)電連接，以將所述光伏發(fā)電系統(20)的供電量分別與各個(gè)系統正常工作時(shí)的標準用電量比較，判斷所述光伏發(fā)電系統(20)是否至少滿(mǎn)足所述提升系統(40)、曝氣系統(50)、回流系統(60)、加藥系統(70)、消毒系統(80)、以及攪拌系統(90)中任意一個(gè)能耗系統的用電需求。
4.根據權利要求2所述的光伏發(fā)電污水處理一體化設備，其特征在于，所述市電監測模塊(14)與所述指令模塊(11)電連接，以監測所述市電網(wǎng)系統(30)是否正常供電，并將監測信號傳遞給所述指令模塊(11)；所述液位判斷模塊(15)內置液位預設值，以將所述液位傳感器(1)監測的所述調節池的液位信息與所述液位預設值比較。
5.根據權利要求4所述的光伏發(fā)電污水處理一體化設備，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)切換模塊(16)內置兩級能耗系統的供電順序，并包括依次對所述提升系統(40)、曝氣系統(50)、回流系統(60)、加藥系統(70)、消毒系統(80)、以及攪拌系統(90)按順序進(jìn)行單一供電的一級供電次序、以及依次對所述曝氣系統(50)、回流系統(60)、加藥系統(70)、消毒系統(80)、以及攪拌系統(90)按順序進(jìn)行單一供電的二級供電次序。
6.根據權利要求5所述的光伏發(fā)電污水處理一體化設備，其特征在于，所述指令模塊(11)分別與所述液位判斷模塊(15)與開(kāi)關(guān)切換模塊(16)電連接，以在所述調節池液位超過(guò)液位預設值時(shí)，采用所述一級供電次序，在所述調節池液位不超過(guò)液位預設值時(shí)，采用所述二級供電次序。
7.一種光伏發(fā)電污水處理一體化設備的控制方法，采用權利要求1至6任意一項所述的光伏發(fā)電污水處理一體化設備，其特征在于，包括以下步驟：S1、檢測當前光照強度與市電網(wǎng)系統(30)工作狀態(tài)，若光照強度滿(mǎn)足全部能耗系統的耗電量，則全天采用光伏發(fā)電系統(20)供電；若光照強度不滿(mǎn)足全部能耗系統的耗電量且市電網(wǎng)系統(30)正常供電，則執行步驟S2；若光照強度不滿(mǎn)足全部能耗系統的耗電量且市電網(wǎng)系統(30)斷電，則執行步驟S3；S2、將光伏發(fā)電系統(20)的供電量分別與各個(gè)能耗系統正常工作時(shí)的標準用電量比較，若光伏發(fā)電系統(20)足夠維持單個(gè)能耗系統或者多個(gè)(非全部)能耗系統的耗電量，則對這些能耗系統采用光伏發(fā)電系統(20)供電，剩余能耗系統采用市電網(wǎng)系統(30)供電；若光伏發(fā)電系統(20)不足以維持任意一個(gè)能耗系統的正常運轉，則全部能耗系統均采用市電網(wǎng)系統(30)供電；S3、根據調節池的液位信息采用不同的供電順序對各組能耗系統供電。
8.根據權利要求7所述的光伏發(fā)電污水處理一體化設備的控制方法，其特征在于，所述能耗系統包括提升系統(40)、曝氣系統(50)、回流系統(60)、加藥系統(70)、消毒系統(80)、以及攪拌系統(90)。
9.根據權利要求8所述的光伏發(fā)電污水處理一體化設備的控制方法，其特征在于，在步驟S3中，當調節池液位超過(guò)液位預設值時(shí)，光伏發(fā)電系統(20)依次對所述提升系統(40)、曝氣系統(50)、回流系統(60)、加藥系統(70)、消毒系統(80)、以及攪拌系統(90)按順序進(jìn)行單一供電。10.根據權利要求8所述的光伏發(fā)電污水處理一體化設備的控制方法，其特征在于，在步驟S3中，當調節池液位不超過(guò)液位預設值時(shí)，光伏發(fā)電系統(20)依次對所述曝氣系統(50)、回流系統(60)、加藥系統(70)、消毒系統(80)、以及攪拌系統(90)按順序進(jìn)行單一供電。
發(fā)明內容
為了克服上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種光伏發(fā)電污水處理一體化設備及其控制方法，通過(guò)將一體化設備的耗能部分依次劃分為各個(gè)能耗系統，并提供光照充足、光照不足以及市電停電等不同工況條件下光伏發(fā)電系統與市電網(wǎng)系統的協(xié)同控制模式，提高了設備的運行效率，降低了設備運行能耗，并保證污水處理順利且安全的進(jìn)行。
為實(shí)現上述的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種光伏發(fā)電污水處理一體化設備，包括控制系統、用于將調節池的污水提升至污水處理一體化設備的提升系統、曝氣系統、回流系統、加藥系統、消毒系統、以及攪拌系統，所述提升系統、曝氣系統、回流系統、加藥系統、消毒系統、以及攪拌系統分別與光伏發(fā)電系統與市電網(wǎng)系統電連接，并在各組連接線(xiàn)路上均設置有控制開(kāi)關(guān)，所述光伏發(fā)電系統包括光伏板、以及設置于所述光伏板上的光照測量?jì)x，所述調節池內設置有液位傳感器，所述光照測量?jì)x、液位傳感器、以及多組控制開(kāi)關(guān)均與所述控制系統信號連接。
進(jìn)一步的，所述控制系統包括指令模塊、存儲模塊、與所述光照測量?jì)x信號連接的光伏發(fā)電量監測模塊、與所述市電網(wǎng)系統信號連接的市電監測模塊、與所述液位傳感器信號連接的液位判斷模塊、以及分別與多組所述控制開(kāi)關(guān)信號連接的開(kāi)關(guān)切換模塊。
進(jìn)一步的，所述存儲模塊內存儲所述提升系統、曝氣系統、回流系統、加藥系統、消毒系統、以及攪拌系統的各個(gè)能耗系統正常工作一天的標準用電量，所述指令模塊分別與所述存儲模塊與所述光伏發(fā)電量監測模塊電連接，以將所述光伏發(fā)電系統的供電量分別與各個(gè)系統正常工作時(shí)的標準用電量比較，判斷所述光伏發(fā)電系統是否至少滿(mǎn)足所述提升系統、曝氣系統、回流系統、加藥系統、消毒系統、以及攪拌系統中任意一個(gè)能耗系統的用電需求。
進(jìn)一步的，所述市電監測模塊與所述指令模塊電連接，以監測所述市電網(wǎng)系統是否正常供電，并將監測信號傳遞給所述指令模塊；
所述液位判斷模塊內置液位預設值，以將所述液位傳感器監測的所述調節池的液位信息與所述液位預設值比較。
進(jìn)一步的，所述開(kāi)關(guān)切換模塊內置兩級能耗系統的供電順序，并包括依次對所述提升系統、曝氣系統、回流系統、加藥系統、消毒系統、以及攪拌系統按順序進(jìn)行單一供電的一級供電次序、以及依次對所述曝氣系統、回流系統、加藥系統、消毒系統、以及攪拌系統按順序進(jìn)行單一供電的二級供電次序。
進(jìn)一步的，所述指令模塊分別與所述液位判斷模塊與開(kāi)關(guān)切換模塊電連接，以在所述調節池液位超過(guò)液位預設值時(shí)，采用所述一級供電次序，在所述調節池液位不超過(guò)液位預設值時(shí)，采用所述二級供電次序。
一種光伏發(fā)電污水處理一體化設備的控制方法，采用所述的光伏發(fā)電污水處理一體化設備，包括以下步驟：
S1、檢測當前光照強度與市電網(wǎng)系統工作狀態(tài)，若光照強度滿(mǎn)足全部能耗系統的耗電量，則全天采用光伏發(fā)電系統供電；若光照強度不滿(mǎn)足全部能耗系統的耗電量且市電網(wǎng)系統正常供電，則執行步驟S2；若光照強度不滿(mǎn)足全部能耗系統的耗電量且市電網(wǎng)系統斷電，則執行步驟S3；
S2、將光伏發(fā)電系統的供電量分別與各個(gè)能耗系統正常工作時(shí)的標準用電量比較，若光伏發(fā)電系統足夠維持單個(gè)能耗系統或者多個(gè)(非全部)能耗系統的耗電量，則對這些能耗系統采用光伏發(fā)電系統供電，剩余能耗系統采用市電網(wǎng)系統供電；若光伏發(fā)電系統不足以維持任意一個(gè)能耗系統的正常運轉，則全部能耗系統均采用市電網(wǎng)系統供電；
S3、根據調節池的液位信息采用不同的供電順序對各組能耗系統供電。
進(jìn)一步的，所述能耗系統包括提升系統、曝氣系統、回流系統、加藥系統、消毒系統、以及攪拌系統。
進(jìn)一步的，在步驟S3中，當調節池液位超過(guò)液位預設值時(shí)，光伏發(fā)電系統依次對所述提升系統、曝氣系統、回流系統、加藥系統、消毒系統、以及攪拌系統按順序進(jìn)行單一供電。
進(jìn)一步的，在步驟S3中，當調節池液位不超過(guò)液位預設值時(shí)，光伏發(fā)電系統依次對所述曝氣系統、回流系統、加藥系統、消毒系統、以及攪拌系統按順序進(jìn)行單一供電。
與現有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
1.本發(fā)明的光伏發(fā)電污水處理一體化設備的控制方法，通過(guò)將一體化設備的耗能部分依次劃分為各個(gè)能耗系統。當光照強度夠強時(shí)采用光伏發(fā)電系統進(jìn)行全天供電。當光伏發(fā)電系統較弱且市電網(wǎng)系統正常供電時(shí)，則根據光伏發(fā)電系統的供電量按照不同能耗系統合理分配光伏發(fā)電系統與市電網(wǎng)系統的供電比例。當光伏發(fā)電系統較弱且市電網(wǎng)系統斷電時(shí)，根據調節池的液面高度選擇不同的能耗系統供電次序以實(shí)現光伏發(fā)電系統的有序單一供電。本發(fā)明能夠提供光照充足、光照不足以及市電停電等不同工況條件下光伏發(fā)電系統與市電網(wǎng)系統的協(xié)同控制模式，提高了設備的運行效率，降低了設備運行能耗。
2.本發(fā)明的光伏發(fā)電污水處理一體化設備，通過(guò)在光伏發(fā)電系統上設置光照測量?jì)x，能夠實(shí)時(shí)監測當前光照強弱，從而根據光照強弱合理分別光伏發(fā)電系統與市電網(wǎng)系統的供電比例。同時(shí)，調節池內設置有液位傳感器，能夠監測調節池內的污水液面，以將污水液面與預設值相比，從而選擇提升系統是否作為第一優(yōu)先級供電，防止調節池內污水外溢，影響正常的污水處理工作。
（發(fā)明人：秦雄;周艷;王濤;閔紅平;汪小東;霍培書(shū);湯丁丁;趙皇;程飛躍;劉成輝）
