[發(fā)明專利]一種基于風光互補系統(tǒng)的太陽能光伏發(fā)電裝置及其光伏板調(diào)節(jié)方法

在審

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• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN107947687A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設計）人: 李光林;李佳寶;孫福明
• 申請（專利權）人: 遼寧工業(yè)大學
• 主分類號: H02S10/10
• 分類號: H02S10/10;H02S20/30;H02S20/32;H02S10/20;F24S30/45;H02J7/14
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)11369
• 代理人: 周明飛

1.一種基于風光互補系統(tǒng)的太陽能光伏發(fā)電裝置，其特征在于，包括：

基座，其內(nèi)部安裝發(fā)電機；

垂直軸，其安裝在所述基座上，所述垂直軸依次穿過下連接架和上連接架，并且與所述上連接架和所述下連接架轉(zhuǎn)動連接，所述垂直軸的頂端還固定設置有支撐座；

葉片，其固定安轉(zhuǎn)在所述上連接架和所述下連接架之間，并且與所述垂直軸平行；

支撐軸，其通過所述支撐座上的圓形通孔安裝在所述垂直軸的頂端；

太陽能光伏板，其固定拼接成具有拋物面形，并且通過所述支撐軸上的支架與所述支撐軸固定連接；

驅(qū)動電機，其與所述支撐軸電聯(lián)，能夠用于使所述支撐軸旋轉(zhuǎn)；

角度傳感器，與所述支撐軸電聯(lián)，能夠用于監(jiān)測所述支撐軸的旋轉(zhuǎn)角度；

光伏板控制器，其同時電聯(lián)所述角度傳感器和所述驅(qū)動電機；

風電互補控制器，其同時電聯(lián)所述發(fā)電機和太陽能光伏板。

2.如權利要求1所述的基于風光互補系統(tǒng)的太陽能光伏發(fā)電裝置，其特征在于，所述葉片的數(shù)量設置不少于3個。

3.如權利要求1或2所述的基于風光互補系統(tǒng)的太陽能光伏發(fā)電裝置，其特征在于，還包括：負載儲能裝置，其同時電聯(lián)所述光伏板控制器和所述風電互補控制器。

4.如權利要求3所述的基于風光互補系統(tǒng)的太陽能光伏發(fā)電裝置，其特征在于，所述負載儲能裝置為多個電池單體串聯(lián)而成的鉛酸電池組。

5.如權利要求4所述的基于風光互補系統(tǒng)的太陽能光伏發(fā)電裝置，其特征在于，還包括：

底座，其上固定安裝所述基座；

支撐架，其套設在所述垂直軸上，設置在所述上連接架的上方；

牽引繩，其一端固定在所述支撐架上，另一端固定在所述底座上。

6.如權利要求5所述的基于風光互補系統(tǒng)的太陽能光伏發(fā)電裝置，其特征在于，所述葉片的表面涂有防水膜。

7.一種基于風光互補系統(tǒng)的太陽能光伏發(fā)電裝置的光伏板調(diào)節(jié)方法，其特征在于，使用如權利要求3-6所述的發(fā)電裝置，包括如下步驟：

步驟一、采集所述發(fā)電機的輸出功率和所述負載儲能裝置的負載電量；

步驟二、通過所述風電互補控制器判斷所述負載儲能裝置與所述太陽能光伏板斷電或者通電；

步驟三、當所述負載儲能裝置與所述太陽能光伏板通電時，通過采集光照入射角對所述太陽能光伏板進行旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)；

其中，在所述步驟三中，采用模糊控制輸出旋轉(zhuǎn)角度對支撐軸進行調(diào)控進而對所述太陽能光伏板的旋轉(zhuǎn)角度進行調(diào)節(jié)，包括如下步驟：

分別將光照入射角、光照入射角變化率以及旋轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換為模糊論域中的量化等級；

將光照入射角輸入模糊控制模型，分為5個等級，將光照入射角變化率輸入模糊控制模型，分為7個等級；

模糊控制模型輸出為所述旋轉(zhuǎn)角度，分為7個等級；

其中，所述光照入射角的論域為[0，45]，所述光照入射角變化率的論域為[-1，1]，所述旋轉(zhuǎn)角度的論域為[-30，30]，設量化因子都為1。

8.如權利要求7所述的基于風光互補系統(tǒng)的太陽能光伏發(fā)電裝置的光伏板調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述光照入射角的模糊集為{S，SM，M，MB，B}，所述光照入射角變化率的模糊集為{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}，所述旋轉(zhuǎn)角度的模糊集為{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}；隸屬函數(shù)均選用三角函數(shù)。

9.如權利要求8所述的基于風光互補系統(tǒng)的太陽能光伏發(fā)電裝置的光伏板調(diào)節(jié)方法，其特征在于，在所述步驟二中，所述風電互補控制器采用模糊控制輸出斷電概率進而判斷所述太陽能光伏板與所述負載儲能裝置是否斷電，包括如下步驟：

分別將輸出功率變化率、負載電量變化率以及所述斷電概率轉(zhuǎn)換為模糊論域中的量化等級；

將輸出功率變化率以及負載電量變化率輸入模糊控制模型，均分為7個等級；

模糊控制模型輸出為所述斷電概率，分為5個等級；

根據(jù)所述斷電概率判斷所述太陽能光伏板與所述負載儲能裝置是否斷電；

其中，所述輸出功率變化率的論域為[-1，1]，所述負載電量變化率的論域為[-1，1]，所述斷電概率的論域為[0，1]，設量化因子都為1，設定斷電概率的閾值為0.49～0.57中的一個值。

10.如權利要求9所述的基于風光互補系統(tǒng)的太陽能光伏發(fā)電裝置的光伏板調(diào)節(jié)方法，所述輸出功率變化率的模糊集為{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}，所述負載電量變化率的模糊集為{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}，所述斷電概率的模糊集為{S，SM，M，MB，B}；隸屬函數(shù)均選用三角函數(shù)。