[發明專利]用于碟式太陽能熱發電系統的對日跟蹤方法和跟蹤系統

無效

• 申請號: 201210300697.5
• 申請日: 2012-08-22
• 公開（公告）號: CN102778900A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 劉帥;馬迎召;王旻暉;譚新華;王曙輝
• 申請（專利權）人: 湘電集團有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;H02N6/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波;郝鵬

技術領域

本發明涉及太陽能發電技術領域，尤其涉及一種用于碟式太陽能熱發電系統的對日跟蹤方法和對日跟蹤系統。

背景技術

隨著全球對能源的需求逐漸增加，化石能源為基礎的能源結構越來越不能滿足人類可持續發展的要求，人類面臨嚴重的能源短缺和燃燒化石能源產生的環境污染問題。太陽能是一種干凈、可再生的新能源，并且具有能量巨大、無枯竭危險，不受資源分布地域限制，能源質量高等優點，發展前景非常廣闊。因此，太陽能發電逐漸被認為是替代火力發電的最理想的新能源之一。

碟式聚光太陽能熱發電是目前效率最高的一種太陽能發電方式，碟式聚光太陽能熱發電的原理是利用自動跟蹤太陽的聚光碟將太陽能聚焦到熱機的集熱器，從而加熱發動機進行運動做功，發動機拖動發電機，從而實現發電。由其原理可知，對太陽的跟蹤系統是其關鍵部件之一。

現有技術中，通常利用天文算法計算出太陽的位置，然后根據計算出的太陽位置設置聚光碟的高度角和方位角。然而，聚光碟的安裝、運行過程中會產生一定的誤差，工作一段時間之后，誤差會積累增大，這種開環跟蹤方法的跟蹤精度有限，其對上述誤差無能為力。此外，現有技術中也有采用光電傳感器來進行閉環控制的對日跟蹤方式，但是由于光電傳感器的靈敏性較高，其容易受到天氣、灰塵等環境因素的影響，例如，當出現多云天氣時，太陽會被云遮擋，光電傳感器容易造成會傳動機構頻繁誤動作。

有鑒于此，亟待針對現有技術中太陽能熱發電系統的對日跟蹤方法和對日跟蹤系統做進一步的優化設計，減小對日跟蹤的誤差，提高對日跟蹤的精度和穩定性。

發明內容

本發明要解決的技術問題為提供一種用于碟式太陽能熱發電系統的對日跟蹤方法和對日跟蹤系統，其能減小對日跟蹤的誤差，對日跟蹤的精度較高，并且具有較好的工作穩定性。

為解決上述技術問題，本發明提供用于碟式太陽能熱發電系統的對日跟蹤方法，包括如下步驟：

1)采集太陽圖像信息，并對所述太陽圖像信息進行分析處理，以獲取太陽的位置；

2)檢測所述聚光碟的位置，根據所述太陽的位置和所述聚光碟的位置，獲取聚光碟和太陽光線的偏差；

3)根據所述偏差控制所述碟式太陽能熱發電系統的聚光碟的位置，以使所述太陽光的光線經所述聚光碟反射后完全聚焦。

優選地，所述步驟1)和步驟2)之間還設有步驟

11)判斷所述步驟1)是否獲取了所述太陽的位置，若是，則執行步驟2)，若不能，則執行步驟4)：

4)按照天文算法控制所述聚光碟的位置。

優選地，所述步驟11)和所述步驟3)之間還設有步驟

21)判斷所述偏差是否在允許范圍內，若是，則執行步驟4)；若不是則執行步驟3)。

優選地，所述步驟3)具體為：

31)根據所述偏差計算所述聚光碟的方位角、高度角的偏差校正值；

32)判斷所述偏差校正值是否大于校正限幅值，若是，執行步驟33)；若不是，執行步驟34)；

33)按照所述校正限幅值調整所述聚光碟的位置；

34)按照所述偏差校正值調整所述聚光碟的位置。

優選地，還包括：

獲取當前風速、當前風向信號，并判斷所述風速是否過大或風向過偏，若是，則開啟所述太陽能熱發電系統的避風保護裝置；若不是，則保持所述避風保護裝置為關閉狀態。

本發明提供用于碟式太陽能熱發電系統的對日跟蹤方法，首先，采集太陽圖像信息，并對所述太陽圖像信息進行分析處理，以獲取太陽的位置；然后，檢測所述聚光碟的位置，根據所述太陽的位置和所述聚光碟的位置，獲取聚光碟和太陽光線的偏差；最后，根據所述偏差控制所述碟式太陽能熱發電系統的聚光碟的位置，以使所述太陽光的光線經所述聚光碟反射后完全聚焦。

由上述控制過程可以看出，上述對日跟蹤方法按照獲取太陽圖像信息-獲取太陽位置、聚光碟位置-計算偏差-根據偏差控制聚光碟動作的順序實現了對誤差的偏差校正，消除了聚光碟運行過程中的積累誤差，實現了太陽的準確跟蹤，增強了對太陽入射光線的聚焦精度，大大提高了碟式太陽熱發電系統的工作穩定性。

本發明還提供一種用于碟式太陽能熱發電系統的對日跟蹤系統，其特征在于，所述對日跟蹤系統包括：

圖像采集部件，用于采集太陽圖像信息；

位置檢測部件，用于檢測聚光碟的位置；