[發明專利]太陽跟蹤式光伏發電系統的控制設備和太陽跟蹤式光伏發電系統

在審

• 申請號: 201480018725.1
• 申請日: 2014-02-13
• 公開（公告）號: CN105075109A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 北山賢一
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: H02S20/32
• 分類號: H02S20/32
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 韓峰;孫志湧

技術領域

本發明涉及一種太陽跟蹤式光伏發電系統控制設備和一種太陽跟蹤式光伏發電系統。

背景技術

使用陽光產生電力的一種已知的光伏發電系統是這樣一種太陽跟蹤式光伏發電系統，其中太陽能電池移動從而使得太陽能電池的光接收表面跟蹤太陽以提高發電量(參考PTL1)。

圖9A和9B是示意現有太陽跟蹤式光伏發電系統的側視圖。

在這個太陽跟蹤式光伏發電系統中，太陽能電池103利用在其間的轉環105以可水平旋轉方式附接到垂直于地面布置的支撐件102的上端。通過延展和收縮附接到轉環105的缸體104，太陽能電池103在于圖9A中示意的豎直姿態和于圖9B中示意的水平姿態之間可旋轉地傾斜。因此，在這個太陽跟蹤式光伏發電系統中，通過在旋轉轉環105的同時通過延展和收縮缸體104而傾斜太陽能電池103，能夠恒定地使得太陽能電池103的光接收表面103a面對太陽。

當在清晨和傍晚時間太陽位于靠近地平線的位置處時，太陽能電池103以豎直姿態被定位從而光接收表面103a面對太陽。因此，太陽能電池103直接地接收由圖9A中的箭頭a'示出的側風。當太陽能電池103接收這種側風時，可以存在如此問題，例如，支撐件102由于風力而傾倒并且受到損壞。

為了解決這個問題，通常在現有太陽跟蹤式光伏發電系統中執行一種縮回控制。具體地，例如，在太陽能電池103的上端上設置風速計(在圖中沒有示出)。當風速計在預定時間段中測量到風速閾值時，太陽能電池103縮回從而以其中太陽能電池103不易受到側風影響的水平姿態被定位。通過考慮最壞的情境，特別地，通過計算當太陽能電池103在豎直姿態中接收面對的側風時支撐件102等能夠承受的風速值而確定風速閾值。

引用列表

專利文獻

PTL1：日本未審專利申請公報No.2002-151722

發明內容

技術問題

在現有太陽跟蹤式光伏發電系統中，與季節和時間無關地同等地應用用于縮回控制的風速閾值。因此，例如，在東京在夏至的中午，太陽能電池103以相對于水平姿態大約15度的角度傾斜的姿態，即，以其中太陽能電池103能夠足夠地承受側風的姿態被定位。然而，即使在此情形下，當太陽能電池103處于豎直姿態中時，當風速計測量到風速閾值時，太陽能電池103仍然縮回。

如上所述，在現有太陽跟蹤式光伏發電系統中，即使當太陽能電池103以其中太陽能電池103能夠承受側風的姿態被定位時，太陽能電池103仍然可以從其中光接收表面103a面對陽光的狀態縮回。因此，發電量降低的問題發生。特別地，在使用通過聚集陽光而產生電力的聚光式太陽能電池的情形下，僅僅由于光聚集焦點從發電元件偏離，發電量便會變為零。因此，與除了這種聚光式太陽能電池之外的太陽能電池的情形相比較，這種改變引起極大的影響。

已經鑒于上述問題實現了本發明。本發明的目的在于在不削弱安全性的情況下抑制發電量的降低，這種降低是由于縮回控制引起的。

解決問題的方案

(1)本發明提供一種太陽跟蹤式光伏發電系統的控制設備，該太陽跟蹤式光伏發電系統包括太陽能電池和傾斜和旋轉太陽能電池從而使得太陽能電池的光接收表面跟蹤太陽的驅動裝置。該控制設備包括檢測太陽能電池的傾斜姿態的姿態檢測裝置、測量風速的風速測量裝置、逐次地根據由姿態檢測裝置檢測的太陽能電池的傾斜姿態設定第一風速閾值的設定部，和執行縮回控制的控制部，在縮回控制中，在其中由風速測量裝置測量的風速值超過第一風速閾值的情形下，太陽能電池被驅動裝置放倒并且以縮回姿態被定位。

根據本發明的太陽跟蹤式光伏發電系統的控制設備，逐次地根據由姿態檢測裝置檢測的太陽能電池的傾斜姿態設定用作用于使得太陽能電池以縮回姿態被定位的標準的第一風速閾值。因此，能夠根據太陽能電池的傾斜姿態將第一風速閾值設定為適當的值。相應地，防止這樣一種現象是可能的，其中，雖然太陽能電池以其中太陽能電池能夠承受由風速測量裝置測量的風速值的傾斜姿態被定位，但是仍然從傾斜姿態執行縮回控制。結果，與現有系統相比較能夠減小縮回控制的執行次數，并且因此發電量的降低能夠受到抑制，這種降低是由于縮回控制引起的。

在這里，術語“太陽能電池”不僅指光伏電池而且還指包括多個光伏電池的太陽能電池面板(太陽能電池模塊)或者包括多個太陽能電池面板的太陽能電池陣列。

(2)控制部優選地執行恢復控制，其中，在其中在執行縮回控制之后，由風速測量裝置測量的風速值在預定時間段中低于第二風速閾值的情形下，使得太陽能電池恢復到其中太陽能電池跟蹤太陽的傾斜姿態。