CN210867252U - 温室用风光互补发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种温室用风光互补发电系统，该系统包括PLC控制器、分别与PLC控制器相连的发电设备、蓄电池、传感设备以及温室用电设备；所述发电设备包括风力发电机和光伏发电组件，分别通过风力控制器和光伏控制器控制输出；所述发电设备和蓄电池并联，通过逆变器为温室用电设备供电；所述传感设备包括光照度传感器和风速传感器；所述温室用电设备包括光照设备、湿帘水泵电动机、风机和遮阳网电动机。该系统还包括配置有组态软件的上位机，方便对大规模温室的发电智能调控。本实用新型将负载与发电系统连为一体，系统可以根据负载的用电需求随时进行发电量的调整，符合智能化、现代化的要求。

Description

温室用风光互补发电系统

技术领域

本实用新型涉及一种风光互补发电系统，尤其涉及一种温室用风光互补发电系统及控制方法。

背景技术

新能源的利用问题已成为当今人类发展的主要方向之一，风光互补发电作为一种新能源发电方式，已经得到了越来越广泛的应用，例如风光互补路灯、风光互补通信基站、风光互补气象站等。我国部分地区的温室大棚已经应用了太阳能发电，但是也存在着一些问题，例如长三角地区会出现连续天阴雨天气致使太阳能发电不足，易造成电池过放，损坏电池并且供电不足，需要电网供电。冬季和春季这样的情况尤为明显。但是天气不良情况下往往是伴随大风，针对这种情况，可以用风光互补发电系统代替传统的太阳能发电系统，使温室大棚可以脱离电网供电成为自给自足的独立式发用电系统，这在供电不方便的农田中尤为适用。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本实用新型提出一种温室用风光互补发电系统及控制方法，能够实现风光互补为温室负载供电，并且能够根据用电量情况自动投入或切除发电设备，实现智能调控。

技术方案：本实用新型所采用的技术方案是一种温室用风光互补发电系统，该系统包括PLC控制器、分别与PLC控制器相连的发电设备、蓄电池、传感设备以及温室用电设备；所述发电设备包括风力发电机和光伏发电组件，分别通过风力控制器和光伏控制器控制输出；所述发电设备和蓄电池并联，通过逆变器为温室用电设备供电；所述传感设备包括光照度传感器和风速传感器；所述温室用电设备包括光照设备、湿帘水泵电动机、风机和遮阳网电动机。

进一步的，所述光照度传感器和风速传感器通过模拟量输入模块与所述PLC控制器相连。

进一步的，所述湿帘水泵电动机与用于喷水以增加温室内湿度的水泵相连。所述光照设备设于温室内的棚顶，所述遮阳网电动机与设置于温室顶棚外部的遮阳网相连。

在另一种方案中，该系统还包括配置有组态软件的上位机，所述上位机与PLC控制器相连，通过组态软件读写PLC控制器。

有益效果：相对于现有的风光互补技术，本实用新型将负载与发电系统连为一体，系统可以根据负载的用电需求随时进行发电量的调整，符合智能化的要求。本实用新型可移动性强，不需要另外敷设电线，很好的满足了铺设方便性。本实用新型针对农业的现代化、智能化要求，使温室发电更加灵活，更加清洁。

附图说明

图1是本实用新型的结构图；

图2是本实用新型所述发电系统的系统框图；

图3是本实用新型所述发电系统的系统接线图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步的说明。

本实用新型所述的温室用风光互补发电系统，整体结构如图1所示，温室外设有风力发电机1和光伏发电组件2，温室中设有一系列调节温室内部温湿度的用电设备，包括光照设备3、湿帘水泵6、风机5和遮阳网4。湿帘水泵6的电动机与水泵相连，湿帘水泵电动机将水泵至高处喷淋到湿帘上，用来降温，还可提高温室中的湿度。光照设备3设于温室内的棚顶，在一定的湿度条件下增加光照可以提高温湿度。遮阳网电动机与设置于温室顶棚外部的遮阳网4相连，当温度过高时，拉上遮阳网可以有效降低顶棚的温度；另外安装在温室壁上的风机5也可以增强温室内空气流通，降低温湿度。发电系统的系统框图如图2所示。本实用新型采用PLC控制器和组态软件控制实现风光互补发电，系统主要由PLC控制器、风力发电机、光伏发电组件、风力控制器、光伏控制器、蓄电池、逆变器和温室用电设备组成。风力发电机将风能转换为电能，经由风力控制器进行整流和直流变换，得到标准直流电压给蓄电池充电，或经过逆变器给温室用电设备供电。光伏发电组件将太阳能转换为电能，经由光伏控制器进行直流变换，同样也得到标准直流电压给蓄电池充电，或经过逆变器给温室用电设备供电。由于温室用电设备主要有光照设备、进行温室温湿度调节的湿帘水泵电动机、风机电动机和遮阳网电动机，均为交流负载，所以温室用电设备全部和逆变器输出端相连。且温室所有用电设备的平均功率约在2kW，负荷较低，使用风光互补发电十分适合。该系统还包括与PLC控制器相连的传感设备，包括光照度传感器以及风速传感器，采集光照和风速参量通过模拟量输入模块发送至PLC控制器。

本实用新型具体的系统接线图如图3所示。本系统用西门子S7-200系列PLC，I/O分配表如下表所示：

I/O分配表

与I/O分配表相对应的PLC控制线路接线图如图3所示。

为了对该发电系统进行实时的监控，实现智能调控，还可以选择设置一台与PLC控制器相连的上位机，上位机配置有力控组态软件，力控组态软件可读写PLC控制器，获取温室中用电设备的用电情况，并根据用电情况对风力发电机、光伏发电组件以及蓄电池进行发电控制。组态软件能够将该发电系统的情况实时反应在上位机显示器上，使监控者方便的获知系统状态。对于温室数量庞大的大规模温室发电应用情景，带有上位机和力控组态软件的实施方案更加适合。

PLC和力控软件综合调试结果表明：光伏发电和风力发电能够根据系统用电需求或蓄电池的状态自动投入或者切除；蓄电池的电量基本能保持在上限与下限之间，很少出现过充和过放问题；设备在运行期间能保证其供电量，做到了自给自足，不需要电网另外供电。在本系统的试用过程中，本实用新型的稳定性已经达到了传统供电方式的稳定性要求。

Claims (1)

1.一种温室用风光互补发电系统，其特征在于：该系统包括PLC控制器、分别与PLC控制器相连的发电设备、蓄电池、传感设备以及温室用电设备；所述发电设备包括风力发电机和光伏发电组件，分别通过风力控制器和光伏控制器控制输出；所述发电设备和蓄电池并联，通过逆变器为温室用电设备供电；所述传感设备包括光照度传感器和风速传感器；所述温室用电设备包括光照设备、湿帘水泵电动机、风机和遮阳网电动机；

该系统还包括配置有组态软件的上位机，所述上位机与PLC控制器相连，通过组态软件读写PLC控制器；

所述光照度传感器和风速传感器通过模拟量输入模块与所述PLC控制器相连；

所述湿帘水泵电动机与用于喷水以增加温室内湿度的水泵相连；

所述光照设备设于温室内的棚顶，所述遮阳网电动机与设置于温室顶棚外部的遮阳网相连。

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