[發(fā)明專利]適于部分遮蔽的太陽位置雙軸跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410086074.1
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN103809616A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設計）人: 劉立群;張巧娟;田行;葛竹;曹亮;劉春霞
• 申請（專利權(quán)）人: 太原科技大學
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 王思俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光伏雙軸跟蹤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及跟蹤控制方法。

背景技術(shù)

目前，可再生能源的開發(fā)和利用日益得到各國政府的關(guān)注，通過光伏將太陽能轉(zhuǎn)換成電能具有很大的開發(fā)潛力。據(jù)2004年歐盟聯(lián)合研究中心預測，到本世紀末，光伏發(fā)電在整個世界能源供應中的比率將超過30%?，F(xiàn)有的光伏發(fā)電系統(tǒng)大多采用固定安裝光伏組件方式，該結(jié)構(gòu)僅能保證在每年的某一天的某一時刻，太陽光以最佳角度照射到光伏組件，所以太陽光的利用率相對較低。如果光伏組件采用雙軸跟蹤方式跟蹤太陽，可以使光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率提高30%～50%。但是現(xiàn)有的光伏雙軸跟蹤系統(tǒng)（以下將簡稱為“系統(tǒng)”）大都沒有考慮太陽被部分遮敝（所謂“部分遮敝”，是指太陽光線由于被經(jīng)過的云、建筑物和樹等部分遮蔽，導致到達光伏組件表面的太陽輻射強度不一致）的影響，導致系統(tǒng)跟蹤效率變差，光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出效率降低。此外，現(xiàn)有的系統(tǒng)大多只關(guān)注于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，而沒有關(guān)注系統(tǒng)的跟蹤控制方法，因此導致系統(tǒng)不能準確的跟蹤到實際的太陽位置。因此，研究提供適于部分遮蔽的太陽位置雙軸跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的控制方法是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是在雙軸跟蹤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上安裝一組光敏電阻，提供一種控制方法，可以有效地克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，如圖1所示，是在包括有上部支架1、連接支架2、上部步進電動機和蝸輪蝸桿組合件3、中部支架4、下部步進電動機和蝸輪蝸桿組合件5、下部支架6、數(shù)據(jù)采集和控制模塊7和底座8的雙軸跟蹤太陽位置結(jié)構(gòu)的基礎上，在其上部支架1的四個頂角處上分別安裝有第一、第二、第三、第四光敏電阻9、10、11、12，其特征在于對該系統(tǒng)的控制方法是：根據(jù)光伏雙軸跟蹤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)精度要求確定系統(tǒng)最小運行角度△，確定每次運行間隔時間△t；判斷上述四個光敏9、10、11、12中電阻值最大的是否小于預設值，即系統(tǒng)達到運行的最小太陽輻射強度F_min設定值，否，等待達到最小太陽輻射強度F_min，是，設定一個儲存單元M初值為“0000”，依次對第一、第二、第三、第四光敏電阻9、10、11、12中的電阻值R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂進行比較，比較的次序為：判斷R₉=R₁₀，是，記為“1”，否記為“0”，存儲到存儲單元第一位，進入下一步；判斷R₁₁=R₁₂，是，記為“1”，否記為“0”，存儲到存儲單元第二位，進入下一步；判斷R₉=R₁₁，是，記為“1”，否記為“0”，存儲到存儲單元第三位，進入下一步；判斷R₁₀=R₁₂，是，記為“1”，否記為“0”，存儲到存儲單元第四位，進入下一步；得到最小光敏電阻值R_min，進入下列運行情況中，查找相應運行對策：

若存儲單元值為“1111”，即R₉=R₁₀、、R₁₁、=R₁₂R₉=R₁₁R₁₀=R₁₂，為無遮蔽，保持高度角S_α和方位角S_γ；

若存儲單元值為“1110”，即R₉=R₁₀、、R₁₁、=R₁₂R₉=R₁₁R₁₀≠R₁₂，該情況不可能發(fā)生；

若存儲單元值為“1101”，即R₉=R₁₀、、R₁₁、=R₁₂R₉≠R₁₁R₁₀=R₁₂，該情況不可能發(fā)生；