[發明專利]一種太陽能光伏發電智能跟蹤系統的控制方法

無效

• 申請號: 201110428797.1
• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN103176479A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 傅潔進
• 申請（專利權）人: 北京市計科能源新技術開發公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及太陽能光伏發電系統，特別涉及一種太陽能光伏發電智能跟蹤系統的控制方法。

背景技術

目前我國太陽能光伏發電系統中太陽能電池板的安裝方式主要為固定傾角式安裝，安裝的角度一般為當地的緯度角。太陽能電池發電時所需要的能量是接收太陽光的輻射，輻射量越大發電量越多。為了使太陽能電池能夠接收更多太陽光的輻射，就需要讓太陽能電池始終對著太陽，使太陽能電池與太陽光保持垂直。固定傾角安裝方式的光伏發電系統無法保證將太陽能電池板時時刻刻都對著太陽。太陽能光伏發電自動跟蹤系統能夠實現將太陽能電池始終跟蹤太陽的變化，提高發電系統的發電效率。

目前現有跟蹤系統的跟蹤方式主要有時間跟蹤和光與時間結合跟蹤方式兩種。

時間跟蹤方式是根據地球自轉一天為24小時，每小時轉15度，這個特點可以計算出地球相對于某一個固定地點上每分鐘與太陽偏離的角度。控制系統就是根據這個特點設計編程，讓太陽能電池板每隔一定的時間就旋轉一個與太陽變化相對應的角度跟蹤太陽。

如何能夠準確控制太陽能電池板的旋轉角度是整個控制系統的關鍵，在設計中使用了編碼器。編碼器的主要作用是可以準確的記錄電機的旋轉圈數并將數據傳送給單片機，由于電機是通過變速箱減速后直接帶動太陽能電池板，所以知道電機旋轉的圈數就可以確定太陽能電池板旋轉的角度。

由于跟蹤方式采用的是以時間作為判斷條件，系統時鐘的準確也是整個控制系統的關鍵，由于單片機的內部時鐘有誤差，如果長期使用將造成一個很大的累計誤差將無法準確跟蹤太陽。所以控制系統中使用了GPS定位裝置。單片機每隔一定時間就向GPS讀取一個時間數據，根據向GPS讀取的時間數據來隨時校正單片機的系統時鐘，確保系統時鐘的準確。

光與時間結合跟蹤方式是將時間跟蹤方式的時間判斷改為用光傳感器判斷太陽的位置，如果白天沒有太陽(如陰雨天)控制系統轉為時間跟蹤方式繼續工作。而設備的啟動和停止時間與時間跟蹤方式一樣，需要編程時人為設定。系統運行到停止工作時間后，控制系統將太陽能電池板收回進入待機模式，等待第二天的日出。

由于一年四季日出日落的時間每天都在變化，太陽能系統工作狀態可能提前或者延后停止工作，這樣勢必造成能源的浪費。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供通過一種智能化的判定跟蹤系統是否為工作狀態或是待機狀態的太陽能光伏發電智能跟蹤系統的控制方法。

為解決上述問題，本發明采用以下技術方案：通過太陽位置傳感器、風速傳感器、電池板位置傳感器以及將傳感器獲得的數據提供給可編程邏輯控制器(簡稱PLC)，通過PLC發出控制指令控制系統執行，以達到智能判斷光輻射量的控制。

進一步的，所述的太陽位置傳感器用太陽能電池板每兩個一組以一定的角度固定后組成的一個單向(東西向或南北向)傳感器。

進一步的，所述的太陽位置傳感器一個或兩個與太陽能電池板互垂直安裝。

進一步的，所述的PLC程序由四個控制回路組成，包含光檢測回路、太陽光強度判斷回路、夜間太陽能電池板收回為水平狀態回路、風速檢測回路。

本發明的光伏發電智能跟蹤系統的控制方法，通過太陽位置傳感器等獲取的數據，由PLC發出指令及時調整太陽能電池板的位置以達到由于采用了以太陽輻射量作為判斷光伏發電系統的工作條件，時整個控制系統達到了智能化，彌補了以時間為判斷條件的不足，使整個發電系統的發電效率大為提高。提高了系統智能化以及減少了設備的自耗電。

附圖說明

圖1系統控制流程示意圖

圖2系統控制原理圖

具體實施方式

本實施例中，參照圖1和圖2，智能控制程序主要由四個控制回路組成：

(1)、光檢測回路