【技术实现步骤摘要】
一种沼气发电多机组并网监控系统
本专利技术涉及生物质能源循环利用
，尤其涉及一种沼气发电多机组并网监控系统。
技术介绍
沼气发酵是将畜禽粪便、秸秆、杂草等生产废弃物在一定的水分、温度和厌氧条件下，通过各类微生物的分解代谢，最终形成甲烷等可燃性混合气体的过程。沼气发酵系统基于沼气发酵原理，以能源生产为目标，最终实现沼气、沼液、沼渣的综合利用。沼气发电的优势主要表现：环保性：更高的排放标准。燃气机组排放全面达到或超过欧Ⅳ标准，更环保，更节能。综合利用燃气发电，成本远远低于采用柴油和重油发电，也低于市电价格，如果将排放出的热能加以综合利用，则会更进一步降低成本。目前，沼气发电作为传统发电方式的补充已得到了系统发展，无论是发电机组还是电力并网技术都得到了长足进展，但是目前沼气发电在一些领域还存在系统系、合理性不足，管理比较散乱的缺陷，尤其缺少对多机组发电并网的统一监控。沼气发电机组基本处于单一的运行管理模式，机组之间的协调未形成一个统一的系统。发电电压和电网频率的不协调也制约着沼气发电的并网效率。关于沼气发电多机组并网监控系统，现有技术中公开了沼气发电系统，如，一种...
【技术保护点】
1.一种沼气发电多机组并网监控系统，其特征在于，包括：沼气发电子系统(41)以及与沼气发电子系统(41)通信连接的沼气发电监控服务器(42)；沼气发电子系统(41)包括：原料混合罐(11)、物料仓(12)、沼气发酵罐(21)、沼气储气罐(33)以及至少一台沼气发电机组(34)；原料混合罐(11)用于沼气发酵原料的混合；原料混合罐(11)设有入料口(15)和出料口(16)；原料混合罐出料口(16)通过管道及管道泵(17)与沼气发酵罐(21)连接，将原料混合罐(11)内部的固液混合物输送至沼气发酵罐(21)；物料仓(12)用于储存农作物秸秆以及沼气发酵的物料，并向沼气发酵罐(2...
【技术特征摘要】
1.一种沼气发电多机组并网监控系统，其特征在于，包括：沼气发电子系统(41)以及与沼气发电子系统(41)通信连接的沼气发电监控服务器(42)；沼气发电子系统(41)包括：原料混合罐(11)、物料仓(12)、沼气发酵罐(21)、沼气储气罐(33)以及至少一台沼气发电机组(34)；原料混合罐(11)用于沼气发酵原料的混合；原料混合罐(11)设有入料口(15)和出料口(16)；原料混合罐出料口(16)通过管道及管道泵(17)与沼气发酵罐(21)连接，将原料混合罐(11)内部的固液混合物输送至沼气发酵罐(21)；物料仓(12)用于储存农作物秸秆以及沼气发酵的物料，并向沼气发酵罐(21)提供沼气发酵物料；沼气发酵罐(21)进行沼气发酵，沼气发酵罐(21)的沼气输出口(20)通过沼气输送管道与沼气储气罐(33)连接，沼气储气罐(33)储存沼气；沼气储气罐(33)通过管道和管道泵与沼气发电机组(34)，将沼气储气罐(33)储存的沼气输送至沼气发电机组(34)，沼气发电机组(34)通过输送的沼气进行发电，沼气发电机组(34)发出的电能通过配电装置配送至电网；沼气发酵罐(21)的罐体内部还设有CH4传感器、H2S传感器、CO2传感器、流量传感器、压力传感器、温度传感器以及pH值监测器；CH4传感器、H2S传感器、CO2传感器、流量传感器、压力传感器、温度传感器以及pH值监测器分别采集发酵过程数据，将发酵过程数据通过变送器及A/D转换器后传输至沼气发电监控服务器；配电装置设有分别获取每个沼气发电机组(34)发电电压的沼气发电电压获取电路，获取发电电流的沼气发电电流获取电路以及获取发电电能的沼气发电电能计算模块；配电装置将获取的发电电压和发电电流通过沼气发电电能计算模块计算出电能，再将发电电压、发电电流以及发电电能传输至沼气发电监控服务器；沼气发电监控服务器用于获取原料混合罐液位信息，物料仓料位信息，沼气发酵罐罐体内部的CH4数据、H2S数据、CO2数据、流量数据、压力数据、温度数据、pH值数据、沼气储气罐压力信息、每台沼气发电机组的发电电压信息、发电电流信息以及电能信息；当采集的数据超出阈值时，发出报警提示；将获取的数据进行分类储存，形成沼气发电运行数据存储库，为沼气发电的数据分析管理提供支持；沼气发电监控服务器还用于按照设置的沼气发电数据获取周期，或设置的沼气发电数据的获取时间段，在沼气发电运行数据存储库中调取沼气发电过程数据进行跟踪监控，形成每个沼气发电过程数据的趋势分析图，每个沼气发电机组发电过程数据的趋势分析图。2.根据权利要求1所述的沼气发电多机组并网监控系统，其特征在于，配电装置还包括：电网信息获取模块(51)，发电机输出信息获取模块(52)，信息滤波调制模块(53)，微控制器(54)，发电机励磁调节模块(55)，转速调节模块(56)；电网信息获取模块(51)用于获取电网当前的电压，，频率以及相位角，将获取的电网当前的电压，，频率以及相位角分别通过信息滤波调制模块(53)传输至微控制器(54)；发电机输出信息获取模块(52)用于获取每个沼气发电机组(34)当前输出的电压，频率以及相位角，将获取的电压，频率以及相位角分别通过信息滤波调制模块(53)传输至微控制器(54)；微控制器(54)用于检测每个沼气发电机组(34)的输出电压，频率以及相位角是否达到电网并网所需的预设电压阈值，预设频率阈值，预设相位角阈值，沼气发电机组(34)的输出电压，频率以及相位角均达到阈值时，执行并网操作；当沼气发电机组(34)的输出电压不满足预设电压阈值时，通过发电机励磁调节模块(55)调节沼气发电机组(34)的输出电压使其满足预设电压阈值；当经过预设调节次数仍不满足时发出电压异常报警；当沼气发电机组(34)的输出频率和/或相位角不满足预设阈值时，通过转速调节模块(56)调节沼气发电机组(34)的转速使其满足预设阈值；当经过预设调节次数仍不满足时发出频率和/或相位角异常报警。3.根据权利要求2所述的沼气发电多机组并网监控系统，其特征在于，发电机输出信息获取模块(52)包括：相位检测模块，沼气发电配电电压处理模块，沼气发电配电电压获取电路以及沼气发电配电电流获取电路；沼气发电配电电压处理模块用于获取沼气发电机组(34)的正弦交流电压信号，利用中间变化器降压、隔离，经过整流、滤波后，在交流一个周期内每隔一个采样时间通过沼气发电配电电压获取电路对交流电压信号进行釆样，通过模数转换变换成数字量；每个周期的釆样为预设次数，得到预设次数的釆样数据，将釆样数据通过信息滤波调制模块(53)传输至微控制器(54)，得出电压的有效值，进行比较判断；相位检测模块用于获取沼气发电机组(34)输出的正弦波电压，将正弦波电压变换成相应的同频方波，将同频方波通过信息滤波调制模块(53)传输至微控制器(54)，微控制器(54)将同频方波与电网方波进行测算比对，分别读取二者电压值上升沿对应的时间值，由二者时间值得出时间差值，换算出沼气发电机组(34)与电网电压正弦波的相位差，进行比较判断；沼气发电配电电流获取电路用于获取沼气发电机组(34)发电电流信息；微处理器tms320f2812。4.根据权利要求3所述的沼气发电多机组并网监控系统，其特征在于，配电装置包括：沼气发电配电电能获取电路；沼气发电配电电压获取电路包括：沼气发电配电电压电阻Rzd3，沼气发电配电电压电阻Rzd4，沼气发电配电电压电阻Rzd5，沼气发电配电电压电阻Rzd6，沼气发电配电电压电阻Rzd7，沼气发电配电电压电容Czd1；沼气发电配电电压电阻Rzd4与沼气发电配电电压电阻Rzd5组成串联电路，且沼气发电配电电压电阻Rzd4与沼气发电配电电压电阻Rzd5之间接地；沼气发电配电电压电阻Rzd4与沼气发电配电电压电阻Rzd5组成的串联电路第一端，沼气发电配电电压电阻Rzd3的第一端，沼气发电配电电压电阻Rzd6的第一端接沼气发电配电电压获取电路检测正极；沼气发电配电电压电阻Rzd4与沼气发电配电电压电阻Rzd5组成的串联电路第二端，沼气发电配电电压电阻Rzd7的第一端，沼气发电配电电压电阻Rzd3的第二端接沼气发电配电电压获取电路检测负极；沼气发电配电电压电阻Rzd6的第二端，沼气发电配电电压电容Czd1的第一端接沼气发电配电电压获取电路输出正极，沼气发电配电电压电阻Rzd7的第二端，沼气发电配电电压电容Czd1的第二端接沼气发电配电电压获取电路输出负极；沼气发电配电电压电阻Rzd6和沼气发电配电电压电阻Rzd7起到限流作用，沼气发电配电电压电阻Rzd4和沼气发电配电电压电阻Rzd5降低干扰，滤除杂波，沼气发电配电电压电容Czd1滤除杂波，抵抗干扰，提高发电电压信息准确度；沼气发电配电电流获取电路包括：沼气发电配电电压电阻Rzd8，沼气发电配电电压电阻Rzd9，沼气发电配电电压电阻Rzd10，沼气发电配电电压电阻Rzd11，沼气发电配电电压电阻Rzd12，沼气发电配电电压电阻Rzd1...
【专利技术属性】
技术研发人员：张昌爱，单胜道，刘银秀，应孟飞，闫茂鲁，
申请(专利权)人：浙江科技学院，山东生态家园环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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