CN115340222A - 一种基于光伏发电的混凝反应沉淀池系统及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于光伏发电的混凝反应沉淀池系统及其工作方法，所有光伏板分为若干组，其中，一组光伏板对应一个汇流箱，各组光伏板中光伏板的输出端与对应汇流箱的输入端相连接，各汇流箱的输出端与混凝反应沉淀池系统、混凝剂加药装置控制系统、二氧化氯加药装置控制系统、反应沉淀池阀门系统控制系统及反应沉淀池浊度仪控制系统，该系统及其工作方法具有安全性高及经济性较好的特点。
Description
技术领域
本发明属于新能源和水处理技术领域，涉及一种基于光伏供电的独立原水预处理系统及其工作方法。
背景技术
在原水预处理的过程中，原水需要在混凝反应沉淀池中进行加药混合絮凝、沉淀澄清之后才能被用于循环冷却水、除盐水制备、工业用水和消防用水。考虑到所添加的混凝剂、氧化杀菌剂等需要配备相应的加药装置，同时，还有沉淀池相关进出口阀门、加药阀门，以及出口浊度仪等设备的供电情况，一般选择就近的配电室敷设电缆进而提供电力供应，即采用市电进行供电，经济性较差。在系统运行的过程中，反应沉淀池内的水不断向周围渗透，以及排水沟在沉淀池排泥过程中造成的外溢，会使反应沉淀池周围地面渗水严重，很多配电箱电缆均长期处在潮湿环境中，严重漏水时可能会造成电缆浸泡在水中，带来安全隐患。而且，电缆绝缘的破损或者受潮造成的绝缘值降低，也会带来长期的维护成本，影响其经济性运行。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于光伏发电的混凝反应沉淀池系统及其工作方法，该系统及其工作方法具有安全性高及经济性较好的特点。
为达到上述目的，本发明所述的基于光伏发电的混凝反应沉淀池系统包括电能量采集控制系统、储能控制系统、混凝反应沉淀池系统、混凝剂加药装置控制系统、二氧化氯加药装置控制系统、反应沉淀池阀门系统控制系统、反应沉淀池浊度仪控制系统、若干光伏板及若干汇流箱；
其中，所有光伏板分为若干组，其中，一组光伏板对应一个汇流箱，各组光伏板中光伏板的输出端与对应汇流箱的输入端相连接，各汇流箱的输出端与混凝反应沉淀池系统、混凝剂加药装置控制系统、二氧化氯加药装置控制系统、反应沉淀池阀门系统控制系统及反应沉淀池浊度仪控制系统。
一个光伏板对应一个支架，光伏板固定于对应的支架上。
支架固定于外界混合反应水池上。
包括电能量采集控制系统及储能控制系统；各汇流箱的输出端与电能量采集控制系统相连接，电能量采集控制系统的输出端与混凝反应沉淀池系统、储能控制系统、混凝剂加药装置控制系统、二氧化氯加药装置控制系统、反应沉淀池阀门系统控制系统及反应沉淀池浊度仪控制系统；
储能控制系统与混凝反应沉淀池系统、混凝剂加药装置控制系统、二氧化氯加药装置控制系统、反应沉淀池阀门系统控制系统及反应沉淀池浊度仪控制系统。
本发明所述基于光伏发电的混凝反应沉淀池系统的工作方法包括以下步骤：
各组光伏板中光伏板输出的电能经对应的汇流箱汇流后，再输送至混凝反应沉淀池系统、混凝剂加药装置控制系统、二氧化氯加药装置控制系统、反应沉淀池阀门系统控制系统及反应沉淀池浊度仪控制系统。
具体包括以下步骤：
通过电能量采集控制系统实时检测采集所有汇流箱输出电的电流及电压信息，并根据所有汇流箱输出电的电流及电压信息计算所有光伏板的发电总功率；
当所有光伏板的发电总功率能够满足混凝反应沉淀池系统的供电需求时，则向混凝反应沉淀池系统供电，同时当所有光伏板的发电总功率满足混凝反应池系统的供电需求后，还存在剩余电能时，则将剩余的电能存储于储能控制系统中的储能元件中，同时电能量采集控制系统产生启动信号，并将启动信号发送至混凝剂加药装置控制系统、二氧化氯加药装置控制系统、反应沉淀池阀门系统控制系统及反应沉淀池浊度仪控制系统中，使得混凝剂加药装置向混凝反应沉淀池系统中加入混凝剂，使得二氧化氯加药装置向混凝反应沉淀系统中加入二氧化氯，使得反应沉淀池阀门打开，向混凝反应沉淀池系统中加入待处理工质，同时使得反应沉淀池浊度仪启动，测量混凝反应沉淀池系统中待处理工质的浊度。
当所有光伏板的发电总功率不能满足混凝反应沉淀池系统的供电需求时，则电能量采集控制系统向储能控制系统发送电量不足的信号，此时，电能量采集控制系统将所有光伏板产生的电能全部存入储能控制系统中的储能元件中，此时当储能控制系统中的储能元件的剩余电量大于预设电量时，通过储能控制系统中的储能元件向混凝反应沉淀池系统中供电，同时发送启动信号发送至混凝剂加药装置控制系统、二氧化氯加药装置控制系统、反应沉淀池阀门系统控制系统及反应沉淀池浊度仪控制系统中。
当储能控制系统中的储能元件的剩余电量小于等于预设电量时，则不对混凝反应沉淀池系统供电，同时不发送启动信号给混凝剂加药装置控制系统、二氧化氯加药装置控制系统、反应沉淀池阀门系统控制系统及反应沉淀池浊度仪控制系统。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的基于光伏发电的混凝反应沉淀池系统及其工作方法在具体操作时，采用光伏发电进行供电，避免选择就近的配电室敷设电缆进行电力供应带来的安全性较差以及经济性较低的问题，避免水池周围因为渗水、漏水出现的敷设电缆被浸泡、绝缘皮破损老化等一系列问题，将安全隐患降至最低，同时经济性较高。
进一步，通过电能量采集控制系统进行光伏发电与储能控制系统之间的协调，以保证供电的稳定性，同时利用储能控制系统进行多余电能的储存，提高系统的经济性。
附图说明
图1为本发明的结构图；
图2为本发明的控制原理图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
参考图1，本发明所述的基于光伏发电的混凝反应沉淀池系统包括电能量采集控制系统、储能控制系统、混凝反应沉淀池系统，混凝剂加药装置控制系统、二氧化氯加药装置控制系统、反应沉淀池阀门系统控制系统、反应沉淀池浊度仪控制系统、若干光伏板、若干支架及若干汇流箱，其中一个光伏板对应一个支架，光伏板固定于对应的支架上，支架固定于水池的表面，所有光伏板分为若干组，其中，一组光伏板对应一个汇流箱，各组光伏板中光伏板的输出端与对应汇流箱的输入端相连接，各汇流箱的输出端与电能量采集控制系统相连接，电能量采集控制系统的输出端与混凝反应沉淀池系统、储能控制系统、混凝剂加药装置控制系统、二氧化氯加药装置控制系统、反应沉淀池阀门系统控制系统及反应沉淀池浊度仪控制系统，储能控制系统与混凝反应沉淀池系统、混凝剂加药装置控制系统、二氧化氯加药装置控制系统、反应沉淀池阀门系统控制系统及反应沉淀池浊度仪控制系统。
参考图2，本发明所述的基于光伏发电的混凝反应沉淀池系统的工作方法包括以下步骤：
通过电能量采集控制系统实时检测采集所有汇流箱输出电的电流及电压信息，并根据所有汇流箱输出电的电流及电压信息计算所有光伏板的发电总功率。
当所有光伏板的发电总功率能够满足混凝反应沉淀池系统的供电需求时，则向混凝反应沉淀池系统供电，同时当所有光伏板的发电总功率满足混凝反应池系统的供电需求后，还存在剩余电能时，则将剩余的电能存储于储能控制系统中的储能元件中，同时电能量采集控制系统产生启动信号，并将启动信号发送至混凝剂加药装置控制系统、二氧化氯加药装置控制系统、反应沉淀池阀门系统控制系统及反应沉淀池浊度仪控制系统中，使得混凝剂加药装置向混凝反应沉淀池系统中加入混凝剂，使得二氧化氯加药装置向混凝反应沉淀系统中加入二氧化氯，使得反应沉淀池阀门打开，向混凝反应沉淀池系统中加入待处理工质，同时使得反应沉淀池浊度仪启动，测量混凝反应沉淀池系统中待处理工质的浊度。
当所有光伏板的发电总功率不能满足混凝反应沉淀池系统的供电需求时，则电能量采集控制系统向储能控制系统发送电量不足的信号，此时，电能量采集控制系统将所有光伏板产生的电能全部存入储能控制系统中的储能元件中，此时当储能控制系统中的储能元件的剩余电量大于预设电量时，通过储能控制系统中的储能元件向混凝反应沉淀池系统中供电，同时发送启动信号发送至混凝剂加药装置控制系统、二氧化氯加药装置控制系统、反应沉淀池阀门系统控制系统及反应沉淀池浊度仪控制系统中；当储能控制系统中的储能元件的剩余电量小于等于预设电量时，则不对混凝反应沉淀池系统供电，同时不发送启动信号给混凝剂加药装置控制系统、二氧化氯加药装置控制系统、反应沉淀池阀门系统控制系统及反应沉淀池浊度仪控制系统。
需要说明的是，本发明相对于现有技术的优势在于：1)本发明采用光伏发电进行供电，避免从配电室取电，减少外部敷设电缆，减少了人工维护成本以及降低了维修难度，从长期运行角度考虑，有益于经济性发展；2)本发明利用储能控制系统进行光伏板发电的调峰，以提高光伏供电的可靠性，进而确定混凝反应沉淀池长期稳定运行，即保证在出现供电故障或者天气环境因素影响时，依然保证原水预处理的进行而不受影响，满足制水、供水的需求。
Claims (8)
1.一种基于光伏发电的混凝反应沉淀池系统，其特征在于，包括电能量采集控制系统、储能控制系统、混凝反应沉淀池系统、混凝剂加药装置控制系统、二氧化氯加药装置控制系统、反应沉淀池阀门系统控制系统、反应沉淀池浊度仪控制系统、若干光伏板及若干汇流箱；
其中，所有光伏板分为若干组，其中，一组光伏板对应一个汇流箱，各组光伏板中光伏板的输出端与对应汇流箱的输入端相连接，各汇流箱的输出端与混凝反应沉淀池系统、混凝剂加药装置控制系统、二氧化氯加药装置控制系统、反应沉淀池阀门系统控制系统及反应沉淀池浊度仪控制系统。
2.根据权利要求1所述的基于光伏发电的混凝反应沉淀池系统，其特征在于，一个光伏板对应一个支架，光伏板固定于对应的支架上。
3.根据权利要求1所述的基于光伏发电的混凝反应沉淀池系统，其特征在于，支架固定于外界混合反应水池上。
4.根据权利要求1所述的基于光伏发电的混凝反应沉淀池系统，其特征在于，包括电能量采集控制系统及储能控制系统；各汇流箱的输出端与电能量采集控制系统相连接，电能量采集控制系统的输出端与混凝反应沉淀池系统、储能控制系统、混凝剂加药装置控制系统、二氧化氯加药装置控制系统、反应沉淀池阀门系统控制系统及反应沉淀池浊度仪控制系统；
储能控制系统与混凝反应沉淀池系统、混凝剂加药装置控制系统、二氧化氯加药装置控制系统、反应沉淀池阀门系统控制系统及反应沉淀池浊度仪控制系统。
5.一种权利要求4所述基于光伏发电的混凝反应沉淀池系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
各组光伏板中光伏板输出的电能经对应的汇流箱汇流后，再输送至混凝反应沉淀池系统、混凝剂加药装置控制系统、二氧化氯加药装置控制系统、反应沉淀池阀门系统控制系统及反应沉淀池浊度仪控制系统。
6.根据权利要求5所述的基于光伏发电的混凝反应沉淀池系统的工作方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
通过电能量采集控制系统实时检测采集所有汇流箱输出电的电流及电压信息，并根据所有汇流箱输出电的电流及电压信息计算所有光伏板的发电总功率；
当所有光伏板的发电总功率能够满足混凝反应沉淀池系统的供电需求时，则向混凝反应沉淀池系统供电，同时当所有光伏板的发电总功率满足混凝反应池系统的供电需求后，还存在剩余电能时，则将剩余的电能存储于储能控制系统中的储能元件中，同时电能量采集控制系统产生启动信号，并将启动信号发送至混凝剂加药装置控制系统、二氧化氯加药装置控制系统、反应沉淀池阀门系统控制系统及反应沉淀池浊度仪控制系统中，使得混凝剂加药装置向混凝反应沉淀池系统中加入混凝剂，使得二氧化氯加药装置向混凝反应沉淀系统中加入二氧化氯，使得反应沉淀池阀门打开，向混凝反应沉淀池系统中加入待处理工质，同时使得反应沉淀池浊度仪启动，测量混凝反应沉淀池系统中待处理工质的浊度。
7.根据权利要求6所述的基于光伏发电的混凝反应沉淀池系统的工作方法，其特征在于，当所有光伏板的发电总功率不能满足混凝反应沉淀池系统的供电需求时，则电能量采集控制系统向储能控制系统发送电量不足的信号，此时，电能量采集控制系统将所有光伏板产生的电能全部存入储能控制系统中的储能元件中，此时当储能控制系统中的储能元件的剩余电量大于预设电量时，通过储能控制系统中的储能元件向混凝反应沉淀池系统中供电，同时发送启动信号发送至混凝剂加药装置控制系统、二氧化氯加药装置控制系统、反应沉淀池阀门系统控制系统及反应沉淀池浊度仪控制系统中。
8.根据权利要求7所述的基于光伏发电的混凝反应沉淀池系统的工作方法，其特征在于，当储能控制系统中的储能元件的剩余电量小于等于预设电量时，则不对混凝反应沉淀池系统供电，同时不发送启动信号给混凝剂加药装置控制系统、二氧化氯加药装置控制系统、反应沉淀池阀门系统控制系统及反应沉淀池浊度仪控制系统。
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