[發明專利]光伏電站用太陽識別裝置

無效

• 申請號: 201210481129.X
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN102981513A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 俎洋輝;鄒啟群;劉巖;郝安民;武勇
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;河南省電力公司安陽供電公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;G05B13/04
• 代理公司: 安陽市智浩專利代理事務所 41116
• 代理人: 王暉

技術領域

本發明涉及一種太陽識別裝置，特別涉及一種光伏電站用太陽識別裝置，屬于光伏發電跟蹤系統領域。

背景技術

光伏發電公認為是未來重要的清潔發電方式之一，盡管其在發展過程中會遇到了各種問題，業界對其前景依然看好，光伏發電成本是制藥其大規模發展應用的主要瓶頸之一，為了降低成本，業界采用了各種技術方式，如制造領域的工藝改進、電池片效率的提高、厚度的減薄等技術手段，這些手段著眼于降低光伏組件的成本，另一種方式是提高光伏模組的發電效率，如聚光式光伏發電系統、跟蹤式光伏發電系統等，其中跟蹤式光伏系統由于硬件投入少、便于實現等優點近年得到了廣泛的應用，在跟蹤式光伏發電系統中，太陽位置的識別是最為基礎和關鍵的環節，這一系統如果不準確將無法實現系統發電的最大化，目前應用的太陽位置識別系統有幾種方式，第一是光敏器件式，這種方式采用光敏器件直接探測太陽光的強度后通過傳感器輸送信號至控制器，由控制器驅動雙軸跟蹤器實現方位角和高度角的變化來跟蹤太陽位置，這種方式結構簡單、靈敏度高，但其準確性對氣候依賴性高，在陰雨、霧、風沙情況下會出現較大的誤差，有的學者提出一種魚眼識別系統，這種系統利用圖像識別技術從圖像傳感器形成的圖像上尋找亮點作為定位的依據，這種系統工作簡單，但需要大量的計算機圖像處理技術，算法復雜，技術和分割的精度要求都較高，同樣也會在陰雨、霧、風沙情況下會出現一定的誤差，最為簡單的一種方式是時鐘識別法，這種方式根據光伏發電模組安裝地理位置的緯度，根據地球與太陽之間的公轉和自轉旋轉變化規律計算出太陽位置的高度角和方位角，植入計算機中對光伏發電模組進行控制，這種方法的是利用太陽物理學和地理信息得到太陽運動軌跡，編寫相關軟件計算，得出對應時刻的太陽位置，這種方式不需要額外增加硬件設備投入，但需要對于計算太陽位置的公式本身的計算誤差、機械結構的精度誤差以及整個跟蹤過程中的積累誤差加以及時的修正。目前光伏發電業內需要一種成本低廉、簡單易行的太陽位置識別裝置。

發明內容

本發明為提供一種光伏電站用太陽識別裝置。

本發明所提供的光伏電站用太陽識別裝置，包括系統計算機，在系統計算機中設置有根據光伏發電模組安裝地的地理緯度采用時鐘定位太陽位置的模塊，設置有系統計算機控制的小型雙軸跟蹤器，小型雙軸跟蹤器上設置有方位角傳感器和高度角傳感器，小光伏組件設置在小型雙軸跟蹤器上，小光伏組件輸出上設置有電量檢測裝置，電量檢測裝置聯接在系統計算機上，系統計算機中設置小型雙軸跟蹤器控制模塊，系統計算機首先驅動設置在小型雙軸跟蹤器上的小光伏組件至根據時鐘定位的太陽位置進行一次定位，采集電量檢測裝置的電量數值，小型雙軸跟蹤器控制模塊驅動小光伏組件分別在一次定位位置的高度角和方位角的±10°角內轉動，系統計算機不斷采集對應位置的電量檢測裝置的電量數值并與一次位置采集電量數值相比較，選擇最大的電量數值對應的位置作為新的太陽位置供大型光伏發電模組采用，所述的小光伏組件與大型光伏發電模組所用的單個光伏組件相同，系統計算機首先驅動設置在小型雙軸跟蹤器上的小光伏組件至根據時鐘定位的太陽位置進行一次定位，采集電量檢測裝置的電量數值，小型雙軸跟蹤器控制模塊驅動小光伏組件分別在一次位置的高度角和方位角的±5°角內轉動，系統計算機不斷采集對應位置的電量檢測裝置的電量數值并與一次位置采集電量數值相比較，選擇最大的電量數值對應的位置作為新的太陽位置供大型光伏發電模組采用。

?本發明所提供的光伏電站用太陽識別裝置，首先采用時鐘定位法對太陽位置進行一次定位，這種方式不需要硬件投入，只需根據當地的地理緯度編寫相應的算法植入計算機控制模塊即可實現，為消除時鐘定位法的計算誤差和系統累積誤差，作為時鐘定位方法的優化和發展，本發明直接采用小光伏組件在一次定位位置進行發電功能測試，記錄其發電數值，然后驅動小光伏組件在一次定位的一定范圍內位置變化獲取其發電數值，采用最大的發電數值對應位置作為太陽位置供發電模組采用，也作為對時鐘定位法的一種校準和優化，這種方式結果直接準確，由于小型二軸跟蹤器體積小，運動靈活，所以這種方式硬件投入少，很容易在原來大型光伏跟蹤系統的基礎上增加和改造，這種方式定位太陽位置直接選取電量最大的位置，結果非常可靠，不用經過任何中間轉換和計算，本發明結構簡單，硬件投入有限，易于在大型光伏發電模組上推廣應用。

附圖說明

圖1是本發明的示意圖。

具體實施方式