本發(fā)明涉及光伏
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種控制裝置、變流器、光伏水泵系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有的光伏水泵系統(tǒng)通常都是控制水泵單向抽水運(yùn)行，在白天吸收太陽能，解決灌溉、飲水等用水問題。由于晚上無陽光不能采用太陽能供電，且在偏遠(yuǎn)的山區(qū)、海島地區(qū)又難以使用常規(guī)電網(wǎng)供電，因此在這些地區(qū)只能采用蓄電池進(jìn)行供電，而蓄電池一般2～3年就需要更換，造成十分不便。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的主要目的是提供一種光伏水泵系統(tǒng)，旨在采用光伏水泵在太陽能不足的時(shí)候反轉(zhuǎn)發(fā)電，省去了蓄電池。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種控制裝置，應(yīng)用于光伏水泵系統(tǒng)，所述光伏水泵系統(tǒng)包括用于驅(qū)動(dòng)水泵正轉(zhuǎn)或進(jìn)行發(fā)電的電機(jī)、用于抽水或驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電的水泵及用于切換水流通道的切換裝置，所述控制裝置，用于根據(jù)預(yù)設(shè)條件判斷光伏水泵系統(tǒng)的工作狀態(tài)；在光伏水泵系統(tǒng)工作于第一工作狀態(tài)時(shí)，所述控制裝置控制所述電機(jī)帶動(dòng)所述水泵轉(zhuǎn)動(dòng)，將低位水抽至高位水；在光伏水泵系統(tǒng)工作于第二工作狀態(tài)時(shí)，所述控制裝置控制所述切換裝置切換水流通道，使所述水泵帶動(dòng)所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。本發(fā)明還提出一種變流器，應(yīng)用于光伏水泵系統(tǒng)，所述光伏水泵系統(tǒng)包括用于驅(qū)動(dòng)水泵正轉(zhuǎn)或進(jìn)行發(fā)電的電機(jī)、用于抽水或驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電的水泵及用于切換水流通道的切換裝置，所述變流器，用于將交流電轉(zhuǎn)換成直流電或?qū)⒅绷麟娹D(zhuǎn)換成交流電；所述變流器還用于根據(jù)預(yù)設(shè)條件判斷光伏水泵系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并控制光伏水泵系統(tǒng)工作于第一工作狀態(tài)或第二工作狀態(tài)。優(yōu)選地，在光伏水泵系統(tǒng)工作于第一工作狀態(tài)時(shí)，所述變流器將輸入的電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換后給所述電機(jī)供電，所述變流器還控制所述電機(jī)帶動(dòng)所述水泵轉(zhuǎn)動(dòng)，將低位水抽至高位水；在光伏水泵系統(tǒng)工作于第二工作狀態(tài)時(shí)，所述變流器控制所述切換裝置切換水流通道，使所述水泵帶動(dòng)所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電；所述變流器還將發(fā)電機(jī)輸出電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換后給用戶或電網(wǎng)供電。本發(fā)明還提出一種光伏水泵系統(tǒng)，該光伏水泵系統(tǒng)包括用于將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的光伏陣列、用于驅(qū)動(dòng)水泵正轉(zhuǎn)或進(jìn)行發(fā)電的電機(jī)、用于抽水或驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電的水泵、及用于切換水流通道的切換裝置，還包括上所述變流器；其中，所述變流器，用于將交流電轉(zhuǎn)換成直流電或?qū)⒅绷麟娹D(zhuǎn)換成交流電；所述變流器還根據(jù)預(yù)設(shè)條件判斷光伏水泵系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并控制光伏水泵系統(tǒng)工作于第一工作狀態(tài)或第二工作狀態(tài)。優(yōu)選地，當(dāng)所述光伏水泵系統(tǒng)工作于第一工作狀態(tài)時(shí)，所述變流器運(yùn)行，將輸入的直流電轉(zhuǎn)換后為交流電給所述電機(jī)供電，所述電機(jī)帶動(dòng)所述水泵將低位水抽至高位水；當(dāng)光伏水泵系統(tǒng)工作第二工作狀態(tài)時(shí)，所述變流器控制切換裝置切換水流通道，使所述水泵帶動(dòng)所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，所述變流器對(duì)電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換后給用戶或電網(wǎng)供電。本發(fā)明提出另一種光伏水泵系統(tǒng)，該光伏水泵系統(tǒng)包括用于將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的光伏陣列、第一DC/AC變換器、第二DC/AC變換器、用于驅(qū)動(dòng)水泵正轉(zhuǎn)或進(jìn)行發(fā)電的電機(jī)、用于抽水或驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電的水泵、及用于切換水流通道的切換裝置，還包括如上所述控制裝置；其中，所述第一DC/AC變換器和所述第二DC/AC變換器，用于將交流電轉(zhuǎn)換成直流電或?qū)⒅绷麟娹D(zhuǎn)換成交流電；所述控制裝置根據(jù)預(yù)設(shè)條件判斷光伏水泵系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并控制光伏水泵系統(tǒng)工作于第一工作狀態(tài)或第二工作狀態(tài)。優(yōu)選地，當(dāng)所述光伏水泵系統(tǒng)工作于第一工作狀態(tài)時(shí)，所述第一DC/AC變換器運(yùn)行；將輸入的直流電轉(zhuǎn)換后為交流電給所述電機(jī)供電，所述電機(jī)帶動(dòng)所述水泵將低位水抽至高位水；當(dāng)光伏水泵系統(tǒng)工作第二工作狀態(tài)時(shí)，所述第一DC/AC變換器及所述第二DC/AC變換均運(yùn)行，給用戶或電網(wǎng)供電；所述控制裝置控制切換裝置切換水流通道，使所述水泵帶動(dòng)所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。優(yōu)選地，所述控制裝置對(duì)光伏陣列進(jìn)行MPPT控制，根據(jù)光伏陣列輸出功率，實(shí)時(shí)調(diào)整所述電機(jī)轉(zhuǎn)速。優(yōu)選地，所述控制裝置根據(jù)水泵流量、揚(yáng)程計(jì)算水泵的最大轉(zhuǎn)速，并根據(jù)最大轉(zhuǎn)速設(shè)定所述電機(jī)的最大速度幅值。優(yōu)選地，所述控制裝置根據(jù)所述水泵的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)所述電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩大小。優(yōu)選地，所述控制裝置采集直流側(cè)母線電壓，判斷母線電壓是否穩(wěn)定；若是，則第一DC/AC變換器保持當(dāng)前輸出頻率不變；若否，則所述控制裝置調(diào)節(jié)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。本發(fā)明還提出一種光伏水泵系統(tǒng)控制方法，該控制方法包括以下步驟：根據(jù)預(yù)設(shè)條件判斷光伏水泵系統(tǒng)工作狀態(tài)；當(dāng)光伏水泵系統(tǒng)工作于第一工作狀態(tài)時(shí)，第一DC/AC變換器運(yùn)行；將輸入的直流電轉(zhuǎn)換后為交流電給電機(jī)供電，電機(jī)帶動(dòng)水泵將低位水抽至高位水；當(dāng)光伏水泵系統(tǒng)工作于第二工作狀態(tài)時(shí)，第一DC/AC變換器及第二DC/AC變換均運(yùn)行，給用戶或電網(wǎng)供電；所述控制裝置控制切換裝置切換水流通道，使水泵帶動(dòng)所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。優(yōu)選地，在步驟“當(dāng)光伏水泵系統(tǒng)工作于第一工作狀態(tài)時(shí)，第一DC/AC變換器運(yùn)行；將輸入的直流電轉(zhuǎn)換后為交流電給電機(jī)供電，電機(jī)帶動(dòng)水泵將低位水抽至高位水”之后還包括以下步驟：所述控制裝置對(duì)光伏陣列進(jìn)行MPPT控制，根據(jù)光伏陣列輸出功率，實(shí)時(shí)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速。優(yōu)選地，在步驟“當(dāng)光伏水泵系統(tǒng)工作第二工作狀態(tài)時(shí)，第一DC/AC變換器及第二DC/AC變換均運(yùn)行，給用戶或電網(wǎng)供電；所述控制裝置控制切換裝置切換水流通道，使水泵帶動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電”之后還包括以下步驟：所述控制裝置根據(jù)水泵流量、揚(yáng)程計(jì)算水泵的最大轉(zhuǎn)速，并根據(jù)最大轉(zhuǎn)速設(shè)定電機(jī)的最大速度幅值。優(yōu)選地，在步驟“所述控制裝置根據(jù)水泵流量、揚(yáng)程計(jì)算水泵的最大轉(zhuǎn)速，并根據(jù)最大轉(zhuǎn)速設(shè)定電機(jī)的最大速度幅值”之后還包括以下步驟：所述控制裝置根據(jù)水泵的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩大小。優(yōu)選地，在步驟“所述控制裝置根據(jù)水泵的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩大小”之后還包括以下步驟：所述控制裝置采集直流側(cè)母線電壓，判斷母線電壓是否穩(wěn)定；若是，則第一DC/AC變換器保持當(dāng)前輸出頻率不變；若否，則控制裝置調(diào)節(jié)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。本發(fā)明技術(shù)方案通過設(shè)置光伏陣列、第一DC/AC變換器、第二DC/AC變換器、電機(jī)、水泵、及切換裝置，形成了一種光伏水泵系統(tǒng)。在白天，利用太陽能將低位水的水抽至高位水進(jìn)行儲(chǔ)能，進(jìn)入晚上后，通過控制雙向抽水裝置，使得高位水中水回流至低位水，帶動(dòng)水泵反轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)電機(jī)發(fā)電，為用戶或電網(wǎng)供電，從而無需通過蓄電池進(jìn)行儲(chǔ)能供電，省去蓄電池，節(jié)約能源，且重復(fù)利用的時(shí)間長；同時(shí)與采用水輪機(jī)發(fā)電的方法相比，節(jié)省了投資成本。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明光伏水泵系統(tǒng)一實(shí)施例的功能模塊圖；圖2為本發(fā)明切換裝置一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明光伏水泵系統(tǒng)另一實(shí)施例的功能模塊圖；圖4為本發(fā)明光伏水泵系統(tǒng)控制方法一實(shí)施例的流程示意圖；圖5為本發(fā)明光伏水泵系統(tǒng)控制方法進(jìn)一步實(shí)施例的流程示意圖；圖6為本發(fā)明光伏水泵系統(tǒng)控制方法進(jìn)一步實(shí)施例的流程示意圖。附圖標(biāo)號(hào)說明：標(biāo)號(hào)名稱標(biāo)號(hào)名稱100光伏陣列610止回閥200第一DC/AC變換器620電動(dòng)閥300第一DC/AC變換器630三通管道400電機(jī)700面板控制器500水泵800變流器600切換裝置本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。需要說明，本發(fā)明實(shí)施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時(shí)，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。另外，在本發(fā)明中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。另外，各個(gè)實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明提出一種光伏水泵系統(tǒng)。參照?qǐng)D1，在本發(fā)明實(shí)施例中，該為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種光伏水泵系統(tǒng)，該光伏水泵系統(tǒng)包括用于將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的光伏陣列100、第一DC/AC變換器200、第二DC/AC變換器300、用于驅(qū)動(dòng)水泵500正轉(zhuǎn)或進(jìn)行發(fā)電的電機(jī)400、用于抽水或驅(qū)動(dòng)電機(jī)400發(fā)電的水泵500、用于切換水流通道的切換裝置600及控制裝置(未示出)。第一DC/AC變換器200、第二DC/AC變換器300在不進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換時(shí),均處于待機(jī)休眠狀態(tài)，控制裝置實(shí)時(shí)檢測光伏水泵系統(tǒng)的工作狀態(tài)。需要說明的是，光伏水泵系統(tǒng)中還設(shè)有光照強(qiáng)度檢測裝置，用于預(yù)測此時(shí)光照強(qiáng)度，在滿足光伏陣列100的電壓超過閾值、光照強(qiáng)度達(dá)到要求且在人工使能情況下達(dá)到抽水工況啟動(dòng)條件，則控制裝置控制光伏水泵系統(tǒng)進(jìn)入第一工作狀態(tài)。在光伏陣列電壓達(dá)到閾值、用戶需要用電指令、高位水庫中水足夠且在用戶使能情況下，達(dá)到發(fā)電工況啟動(dòng)條件，則控制裝置控制光伏水泵系統(tǒng)進(jìn)入第二工作狀態(tài)。所述控制裝置用于根據(jù)預(yù)設(shè)條件判斷光伏水泵系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并控制光伏水泵系統(tǒng)工作于第一工作狀態(tài)或第二工作狀態(tài)。所述第一DC/AC變換器200和第二DC/AC變換器300，用于將交流電轉(zhuǎn)換成直流電或?qū)⒅绷麟娹D(zhuǎn)換成交流電。當(dāng)光伏水泵系統(tǒng)工作于第一工作狀態(tài)時(shí)，水泵正向抽水，第一DC/AC變換器200運(yùn)行；將光伏陣列100輸入的直流電轉(zhuǎn)換后為交流電給電機(jī)400供電，電機(jī)400帶動(dòng)水泵500轉(zhuǎn)動(dòng)將低位水抽至高位水；當(dāng)光伏水泵系統(tǒng)工作于第二工作狀態(tài)時(shí)，第一DC/AC變換器200及第二DC/AC變換器300均運(yùn)行，將電機(jī)輸出的交流電進(jìn)行轉(zhuǎn)換后給用戶或電網(wǎng)供電；第一DC/AC變換器200控制切換裝置600切換水流通道，高位水向低位排泄，使水泵500反向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)電機(jī)400轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。其中，控制裝置分別與第一DC/AC變換器200、第二DC/AC變換器300、電機(jī)400、水泵500、及切換裝置600電連接；光伏陣列100的輸出端分別與第一DC/AC變換器200及第二DC/AC變換器300的DC側(cè)連接，第一DC/AC變換器200的交流側(cè)與電機(jī)400連接，電機(jī)400則與水泵500機(jī)械連接，第二DC/AC變換器300的交流側(cè)給電網(wǎng)或用戶供電。本實(shí)施例中，切換裝置600包括止回閥610及電動(dòng)閥620及兩個(gè)三通管道630。參照?qǐng)D2，第一個(gè)三通管道630的第一端接入低位水庫，第二端接入電動(dòng)閥620的一端連接，第三端與止回閥610的輸入端連接；第二個(gè)三通管道630的第一端與高位水庫連通，第二端與電動(dòng)閥620的另一端連接，第三端與止回閥610的輸出端連接，電動(dòng)閥620的受控端與控制裝置電連接。需要說明的是，在白天達(dá)到抽水工況啟動(dòng)條件時(shí)，光伏水泵500進(jìn)行抽水，此時(shí)電動(dòng)閥620關(guān)閉，水從第一個(gè)三通管道630的第一端流入，經(jīng)過止回閥610后，從第二個(gè)三通管道的第一端流出。易于理解的是，達(dá)到發(fā)電工況時(shí)，水泵500作透平運(yùn)行時(shí)，此時(shí)電動(dòng)閥620打開，止回閥610關(guān)閉，水從第一個(gè)三通管道630的第二端流入，經(jīng)電動(dòng)閥620后，從第二個(gè)三通管道630的第二端流出。該光伏水泵系統(tǒng)還包括面板控制器700，在光伏陣列100中某一塊太陽能電池面板出現(xiàn)故障時(shí)，面板控制器700切斷這塊太陽能電池面板的輸出，保持光伏陣列100處于最優(yōu)效率狀態(tài)。本實(shí)施例中，第一DC/AC變換器200及第二DC/AC變換器300均采用能雙向轉(zhuǎn)換電能的DC/AC逆變器實(shí)現(xiàn)，既能將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，也能將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，實(shí)現(xiàn)了能量的雙向流動(dòng)。電機(jī)400可采用三相異步電機(jī)、同步電機(jī)、永磁同步電機(jī)等。本發(fā)明技術(shù)方案通過設(shè)置光伏陣列100、第一DC/AC變換器200、第二DC/AC變換器300、電機(jī)400、水泵500、及切換裝置600，形成了一種光伏水泵系統(tǒng)。在白天，利用太陽能將低位水的水抽至高位水進(jìn)行儲(chǔ)能，進(jìn)入晚上后，通過控制抽水裝置600，使得高位水中水回流至低位水，帶動(dòng)水泵500反轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)電機(jī)400發(fā)電，為用戶或電網(wǎng)供電，從而無需通過蓄電池進(jìn)行儲(chǔ)能供電，省去蓄電池，重復(fù)利用的時(shí)間長；同時(shí)與采用水輪機(jī)發(fā)電的方法相比，節(jié)省了投資成本。在電機(jī)400驅(qū)動(dòng)水泵500抽水時(shí)，所述控制裝置對(duì)光伏陣列100進(jìn)行MPPT(MaximumPowerPointTracking，最大功率點(diǎn)跟蹤)控制，第一DC/AC變換器200追蹤最大電流電壓值，以得到最大的輸入功率。使得光伏陣列100輸出功率盡快達(dá)到水泵500的揚(yáng)水閾值，值得注意的是，水泵500的揚(yáng)水閾值是水泵將水抽至高位水庫所需的最小功率。在光伏水泵領(lǐng)域，一旦整個(gè)光伏水泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)確定，即低位水與高位水的落差、水泵500的揚(yáng)程就確定，因而水泵500反轉(zhuǎn)時(shí)的流量和揚(yáng)程也是確定的。進(jìn)一步地，所述控制裝置根據(jù)光伏陣列100輸出功率，實(shí)時(shí)調(diào)整電機(jī)400轉(zhuǎn)速，從而使得光伏陣列100輸出的電能被充分利用，提高了能源轉(zhuǎn)換效率?？刂蒲b置根據(jù)現(xiàn)場的流量、揚(yáng)程和具體水泵的反轉(zhuǎn)作透平時(shí)的特性曲線，估算水泵500反轉(zhuǎn)運(yùn)行的最高轉(zhuǎn)速Nrmax。在水泵500帶動(dòng)電機(jī)400發(fā)電時(shí)，所述控制裝置根據(jù)水泵流量、揚(yáng)程計(jì)算水泵500的最大轉(zhuǎn)速，并根據(jù)最大轉(zhuǎn)速設(shè)定第一DC/AC變換器200及第二DC/AC變換器300的最大運(yùn)行功率。高位水庫的水流到下位水庫，拖動(dòng)水泵500反轉(zhuǎn)。此時(shí)控制裝置工作在轉(zhuǎn)矩控制及速度限幅的模式，即控制裝置對(duì)電機(jī)400進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制和速度控制，使得水泵500拖動(dòng)電機(jī)400發(fā)電運(yùn)行。速度限幅的最高轉(zhuǎn)速即為上述Nrmax。這個(gè)過程能量的轉(zhuǎn)換過程是：水的勢(shì)能通過水泵500轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再通過與水泵500機(jī)械連接的電機(jī)400，把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能并回饋到第一DC/AC變換器200的直流母線側(cè)。進(jìn)一步地，控制裝置根根據(jù)水泵500的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電機(jī)400的輸出轉(zhuǎn)矩大小。水泵500反轉(zhuǎn)拖動(dòng)電機(jī)400發(fā)電的電量與負(fù)載需求保持一致，這里通過調(diào)節(jié)電機(jī)400的輸出轉(zhuǎn)矩大小來實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步地，所述控制裝置采集直流側(cè)母線電壓，計(jì)算母線電壓的差值是否在允許的范圍內(nèi)，并據(jù)此判斷母線電壓是否穩(wěn)定；若母線電壓的差值在允許范圍內(nèi)，此時(shí)母線電壓穩(wěn)定，無需進(jìn)行調(diào)節(jié)，則第一DC/AC變換器200保持當(dāng)前輸出頻率不變；若母線電壓的差值不在允許的范圍內(nèi)，此時(shí)母線電壓不穩(wěn)定，需要調(diào)節(jié)，則所述控制裝置調(diào)節(jié)電機(jī)400輸出轉(zhuǎn)矩，以調(diào)節(jié)第一DC/AC變換器200的輸出頻率。需要說明的是，當(dāng)?shù)谝籇C/AC變換器200的直流母線穩(wěn)定，則維持第一DC/AC變換器200的輸出頻率穩(wěn)定。當(dāng)?shù)谝籇C/AC變換器200直流母線電壓變高或變低，就調(diào)整水泵500反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)第一DC/AC變換器200的輸出頻率。進(jìn)一步地，控制裝置根據(jù)得到母線電壓偏差，利用控制裝置的PI調(diào)節(jié)器來調(diào)整水泵500反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)整逆變器輸出頻率。本發(fā)明技術(shù)方案不僅可以通過電機(jī)400驅(qū)動(dòng)水泵500抽水，還可以通過切換裝置700控制水流方向，利用水泵500帶動(dòng)電機(jī)400發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了不間斷供電，同時(shí)省去了蓄電池，節(jié)約投資成本。為海島，山區(qū)，提供了一個(gè)很好的夜間用電的解決方案。本發(fā)明提出一種控制裝置(未示出)，應(yīng)用于上述光伏水泵系統(tǒng)，所述光伏水泵系統(tǒng)包括用于驅(qū)動(dòng)水泵500正轉(zhuǎn)或進(jìn)行發(fā)電的電機(jī)400、用于抽水或驅(qū)動(dòng)電機(jī)400發(fā)電的水泵500及用于切換水流通道的切換裝置600，光伏水泵系統(tǒng)參照?qǐng)D1所示。所述控制裝置，用于根據(jù)預(yù)設(shè)條件判斷光伏水泵系統(tǒng)的工作狀態(tài)。光伏水泵系統(tǒng)中還設(shè)有光照強(qiáng)度檢測裝置，用于預(yù)測此時(shí)光照強(qiáng)度，在滿足光伏陣列的電壓超過閾值、光照強(qiáng)度達(dá)到要求且在人工使能情況下達(dá)到抽水工況啟動(dòng)條件，則控制裝置控制光伏水泵系統(tǒng)進(jìn)入第一工作狀態(tài)。在光伏陣列電壓達(dá)到閾值、用戶需要用電指令、高位水庫中水足夠且在用戶使能情況下，達(dá)到發(fā)電工況啟動(dòng)條件，則控制裝置控制光伏水泵系統(tǒng)進(jìn)入第二工作狀態(tài)。在光伏水泵系統(tǒng)工作于第一工作狀態(tài)時(shí)，所述控制裝置控制所述電機(jī)400帶動(dòng)所述水泵500轉(zhuǎn)動(dòng)，將低位水抽至高位水；在光伏水泵系統(tǒng)工作于第二工作狀態(tài)時(shí)，所述控制裝置控制所述切換裝置600切換水流通道，高位水排泄至低位，使所述水泵500轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)所述電機(jī)400發(fā)電。參照?qǐng)D3，本發(fā)明還提出一種變流器800，應(yīng)用于光伏水泵系統(tǒng)，所述光伏水泵系統(tǒng)包括用于驅(qū)動(dòng)水泵500正轉(zhuǎn)或進(jìn)行發(fā)電的電機(jī)400、用于抽水或驅(qū)動(dòng)電機(jī)400發(fā)電的水泵500及用于切換水流通道的切換裝置600。光伏水泵系統(tǒng)參照?qǐng)D1所示。所述變流器800，用于將交流電轉(zhuǎn)換成直流電或?qū)⒅绷麟娹D(zhuǎn)換成交流電；所述變流器800還用于根據(jù)預(yù)設(shè)條件判斷光伏水泵系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并控制光伏水泵系統(tǒng)工作于第一工作狀態(tài)或第二工作狀態(tài)。光伏水泵系統(tǒng)中還設(shè)有光照強(qiáng)度檢測裝置，用于預(yù)測此時(shí)光照強(qiáng)度，在滿足光伏陣列的電壓超過閾值、光照強(qiáng)度達(dá)到要求且在人工使能情況下達(dá)到抽水工況啟動(dòng)條件，則變流器控制光伏水泵系統(tǒng)進(jìn)入第一工作狀態(tài)。在光伏陣列電壓達(dá)到閾值、用戶需要用電指令、高位水庫中水足夠且在用戶使能情況下，達(dá)到發(fā)電工況啟動(dòng)條件，則變流器控制光伏水泵系統(tǒng)進(jìn)入第二工作狀態(tài)。在光伏水泵系統(tǒng)工作于第一工作狀態(tài)時(shí)，所述變流器800將輸入的電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換后給所述電機(jī)400供電，所述變流器800還控制所述電機(jī)400帶動(dòng)所述水泵500轉(zhuǎn)動(dòng)，將低位水抽至高位水。在光伏水泵系統(tǒng)工作于第二工作狀態(tài)時(shí)，所述變流器800控制所述切換裝置600切換水流通道，使所述水泵500反向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)所述電機(jī)400轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電；所述變流器800還將電機(jī)400輸出電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換后給用戶或電網(wǎng)供電。需要說明的是，在本實(shí)施例中，該變流器在進(jìn)行交直流轉(zhuǎn)換的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)光伏水泵系統(tǒng)工作狀態(tài)的控制，且電能轉(zhuǎn)換與系統(tǒng)控制集成于一體，有效降低了光伏系統(tǒng)的造價(jià)成本。參照?qǐng)D3，本發(fā)明提出另一種光伏水泵系統(tǒng)，該光伏水泵系統(tǒng)包括用于將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的光伏陣列100、用于驅(qū)動(dòng)水泵500正轉(zhuǎn)或進(jìn)行發(fā)電的電機(jī)400、用于抽水或驅(qū)動(dòng)電機(jī)400發(fā)電的水泵500、及用于切換水流通道的切換裝置600，還包括如上所述變流器800。光伏水泵系統(tǒng)參照?qǐng)D1所示。所述變流器800，用于將交流電轉(zhuǎn)換成直流電或?qū)⒅绷麟娹D(zhuǎn)換成交流電。所述變流器800還根據(jù)預(yù)設(shè)條件判斷光伏水泵系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并控制光伏水泵系統(tǒng)工作于第一工作狀態(tài)或第二工作狀態(tài)。光伏水泵系統(tǒng)中還設(shè)有光照強(qiáng)度檢測裝置，用于預(yù)測此時(shí)光照強(qiáng)度，在滿足光伏陣列的電壓超過閾值、光照強(qiáng)度達(dá)到要求且在人工使能情況下達(dá)到抽水工況啟動(dòng)條件，則變流器控制光伏水泵系統(tǒng)進(jìn)入第一工作狀態(tài)。在光伏陣列電壓達(dá)到閾值、用戶需要用電指令、高位水庫中水足夠且在用戶使能情況下，達(dá)到發(fā)電工況啟動(dòng)條件，則變流器控制光伏水泵系統(tǒng)進(jìn)入第二工作狀態(tài)。當(dāng)所述光伏水泵系統(tǒng)工作于第一工作狀態(tài)時(shí)，所述變流器800運(yùn)行，將輸入的直流電轉(zhuǎn)換后為交流電給所述電機(jī)400供電，所述電機(jī)400帶動(dòng)所述水泵500將低位水抽至高位水；當(dāng)光伏水泵系統(tǒng)工作第二工作狀態(tài)時(shí)，所述變流器800控制切換裝置600切換水流通道，使所述水泵500帶動(dòng)所述電機(jī)400轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，所述變流器800對(duì)電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換后給用戶或電網(wǎng)供電。該光伏水泵系統(tǒng)中無需另外再單獨(dú)設(shè)置控制裝置，利用變流器自帶的控制器對(duì)整個(gè)光伏水泵系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。參照?qǐng)D4，本發(fā)明還提出一種上述光伏水泵系統(tǒng)的控制方法，該方法包括以下步驟：S10、根據(jù)預(yù)設(shè)條件判斷光伏水泵系統(tǒng)工作狀態(tài)；S20、當(dāng)光伏水泵系統(tǒng)工作于正向抽水發(fā)電工作狀態(tài)時(shí)，第一DC/AC變換器運(yùn)行；將輸入的直流電轉(zhuǎn)換后為交流電給電機(jī)供電，電機(jī)帶動(dòng)水泵將低位水抽至高位水；S30、當(dāng)光伏水泵系統(tǒng)工作于反向抽水發(fā)電工作狀態(tài)時(shí)，第一DC/AC變換器及第二DC/AC變換均運(yùn)行，給用戶或電網(wǎng)供電；控制裝置控制切換裝置切換水流通道，使水泵帶動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。進(jìn)一步地，參照?qǐng)D5，在步驟“當(dāng)光伏水泵系統(tǒng)工作于正向抽水發(fā)電工作狀態(tài)時(shí)，第一DC/AC變換器運(yùn)行，將輸入的直流電轉(zhuǎn)換后為交流電給電機(jī)供電，電機(jī)帶動(dòng)水泵將低位水抽至高位水”之后還包括以下步驟：S21、所述控制裝置對(duì)光伏陣列進(jìn)行MPPT控制，根據(jù)光伏陣列輸出功率，實(shí)時(shí)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速。進(jìn)一步地，在步驟“當(dāng)光伏水泵系統(tǒng)工作于反向抽水發(fā)電工作狀態(tài)時(shí)，第一DC/AC變換器及第二DC/AC變換均運(yùn)行，給用戶或電網(wǎng)供電；控制裝置控制切換裝置切換水流通道，使水泵帶動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電”之后還包括以下步驟：S31、所述控制裝置根據(jù)水泵流量、揚(yáng)程計(jì)算水泵的最大轉(zhuǎn)速，并根據(jù)最大轉(zhuǎn)速設(shè)定電機(jī)的最大速度幅值。進(jìn)一步地，參照?qǐng)D6，在步驟“所述控制裝置根據(jù)水泵流量、揚(yáng)程計(jì)算水泵的最大轉(zhuǎn)速，并根據(jù)最大轉(zhuǎn)速設(shè)定電機(jī)的最大速度幅值”之后還包括以下步驟：S32、控制裝置根據(jù)水泵的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩大小。進(jìn)一步地，在步驟“控制裝置根據(jù)水泵的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩大小”之后還包括以下步驟：S33、所述控制裝置采集直流側(cè)母線電壓，判斷母線電壓是否穩(wěn)定；S34、若是，則第一DC/AC變換器保持當(dāng)前輸出頻率不變；S35、若否，則控制裝置調(diào)節(jié)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是在本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思下，利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運(yùn)用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
均包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3