[發明專利]一種快速定性檢測定日鏡跟蹤準確性的方法及裝置

在審

• 申請號: 201810975403.6
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN108958229A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 肖君;王帥;齊志鵬
• 申請（專利權）人: 北京首航艾啟威節能技術股份有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02;G05D3/12
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 巴曉艷

本發明提供了一種快速定性檢測定日鏡跟蹤準確性的方法及裝置，涉及塔式太陽能熱發電技術領域，能夠快速篩選出鏡場中哪些定日鏡跟蹤準確性較差需要進行誤差校正，從而極大地提高現有的定日鏡跟蹤誤差校正系統的效率，縮短全場的校正時間，最大限度地提高鏡場效率；該裝置包括光源、定日鏡、圖像采集和處理單元，且三者依次光反射連接；鏡場控制系統與所述定日鏡控制連接，與所述圖像采集和處理單元可通信的連接；該方法步驟包括：利用所述圖像采集和處理單元采集經所述定日鏡反射后的圖像；進行圖像處理和圖像匹配；根據匹配結果對需要校正的定日鏡進行跟蹤準確性誤差校正。本發明提供的技術方案適用于定日鏡跟蹤準確性檢測的過程中。

【技術領域】

本發明涉及塔式太陽能熱發電技術領域，尤其涉及一種快速定性檢測定日鏡跟蹤準確性的方法及裝置。

【背景技術】

隨著石油、煤炭等化石能源的日益枯竭，太陽能熱發電作為太陽能利用的一個重要分支，被認為是未來能源市場中最有前途的發電方式之一。塔式太陽能熱發電作為太陽能熱發電的一種模式，其基本形式是利用數量眾多的獨立跟蹤太陽的定日鏡組成定日鏡場，將太陽輻射反射至位于吸熱塔頂端的吸熱器上，加熱工質，然后通過熱交換產生蒸汽，推動汽輪機進行發電。

定日鏡作為塔式太陽能熱發電站的核心部件，其跟蹤精度直接影響到鏡場的聚光效率，進而影響到整個電站的效率。然而在定日鏡的制造、安裝和調試的過程中總會引入各種各樣的誤差，主要包括立柱傾斜、驅動齒隙、整體面形調整誤差、方位和俯仰軸參考位置誤差等。同時還有一些其它的隨機誤差，包括風載、編碼器分辨率誤差等。上述誤差因素的耦合疊加會導致定日鏡最終的跟蹤準確度偏離設計值，因而在實際的鏡場調試和運行過程中需要對定日鏡的跟蹤準確度進行校正。

傳統的校驗方法如下：在吸熱塔上安裝白色光靶，鏡場控制系統將光靶的幾何中心點設定為所校正的定日鏡的跟蹤目標點，從而控制該定日鏡將太陽光反射到白色光靶上。利用安裝在鏡場中的相機采集光靶上的光斑圖像，通過圖像處理得到實際的光斑中心。然后由太陽位置、定日鏡坐標、目標點坐標、和實際的光斑中心即可計算得到定日鏡理論的和實際的方位俯仰角度，從而得到定日鏡的跟蹤誤差。得到跟蹤誤差后有多種方法進行定日鏡誤差校正：如中國專利200910244113.5和中國專利201210589981.9中所述，由多個時刻的跟蹤偏差數據通過插值擬合得到定日鏡的跟蹤偏差曲線，從而修正定日鏡的跟蹤角度；如中國專利201310663872.1中所述，通過多個時刻的跟蹤偏差數據回歸計算誤差模型中的誤差參數；如中國專利201110263334.4中所述，給定日鏡的跟蹤目標點設置運行軌跡，從而實現定日鏡精度的動態校驗。

傳統校驗方法的主要缺陷是吸熱塔上可以進行誤差校正的白色光靶數量有限，一般商業化電站中光靶的數量最多為4塊，每塊光靶同一時刻只允許1面定日鏡進行誤差校正，而鏡場中定日鏡的數量成千上萬面，因而校正周期很長，鏡場全部定日鏡校正一遍耗時可能長達幾個月甚至一兩年，校驗結果的時效性變差，從而嚴重影響鏡場的聚光效率。實際上定日鏡的跟蹤誤差是多種因素的耦合的結果，個體之間的差異性很大，有相當一部分定日鏡的跟蹤誤差很小，不需要校正。但傳統的校驗方法對整個鏡場進行無差別的周期性的校正，嚴重浪費了校正資源，降低了校正效率。因此在實際的電站運行中急需一種高效、快捷的定日鏡誤差篩選方法，能夠快速地篩選出哪些定日鏡需要進行誤差校正，從而有選擇性的進行誤差校正，提高校正效率。

【發明內容】

有鑒于此，本發明提供了一種快速定性檢測定日鏡跟蹤準確性的方法及裝置，所述裝置能夠快速篩選出鏡場中哪些定日鏡跟蹤準確性較差需要進行誤差校正，而哪些定日鏡跟蹤準確性良好不需要進行誤差校正，從而極大地提高現有的定日鏡跟蹤誤差校正系統的效率，縮短全場的校正時間，最大限度地提高鏡場效率。

一方面，本發明提供一種快速定性檢測定日鏡跟蹤準確性的方法，步驟包括：

S1、設置光源、圖像采集和處理單元，使所述光源、定日鏡、所述圖像采集和處理單元依次光反射連接；