[發明專利]一種新型基于邊緣計算的大規模光熱鏡場控制調度系統

在審

• 申請號: 201910311903.4
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN109976392A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 張軍;豐佳;林端瑩
• 申請（專利權）人: 浙江辰日新能源技術有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種新型基于邊緣計算的大規模光熱鏡場控制調度系統，包括定日鏡實時跟蹤控制器、定日鏡組控制器、數據服務器與控制服務器，所述的定日鏡實時跟蹤控制器包括控制模塊一、定日鏡本體、驅動模塊、基本IO模塊與電源模塊一，若干定日鏡實時跟蹤控制器組成定日控制器組，定日鏡組控制器包括控制模塊二與電源模塊，控制模塊二通過帶有的四條Can總線通訊網絡或LTE無線專網模塊連接若干個定日鏡實時跟蹤控制器，定日鏡組控制器通過雙冗余的以太網接入數據服務器與控制服務器。優點：分層控制、數據管理、系統通訊高可靠性、精準計算、實時傳輸數據匯總存儲。

技術領域

本發明涉及自動化控制、太陽能即熱系統的技術領域，特別是一種新型基于邊緣計算的大規模光熱鏡場控制調度系統。

背景技術

太陽能光熱發電和高溫熱利用是人們對太陽能自然資源的一個新型高效的利用方式，通過大規模的鏡場對太陽能聚焦，可以形成高質量的熱源，從而可以進行光熱發電或高溫熱利用。太陽能光熱相對其他可再生能源有其優越性：可以連續調節，從而可以參與電網的調峰、調頻；可以大規模低成本的儲能，目前儲熱的成本是化學電儲能成本的一百三十三分之一；它是真正的 清潔能源，從供應鏈到能源生產的整個過程都是接近于零污染，零排放。目前，傳統的控制系統，如PLC，DCS系統，都不能很好的用于大規模鏡場的控制，因為鏡場有其區別于其他過程控制對象的特點：節點多，數據量大，安全和實時性要求高，對環境的要求苛刻。普通的控制系統根本不能滿足實際生產的要求。

現有追蹤技術正處于市場化、產業化的前期，如何提高性能、降低控制成本、根據任務實時性、分層控制、數據管理、系統通訊高可靠性、精準計算、實時傳輸數據匯總存儲是現階段的追日控制系統主要研究與開發的關鍵。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的是提供一種分級控制與數據存儲控制邊緣計算機制、實現大規模鏡場控制和實時調度、通訊高效可靠、通過航天級別追日算法控制定日鏡本體的俯仰角和高度角、實現實時追日的目的的新型基于邊緣計算的大規模光熱鏡場控制調度系統。

為實現上述目的，本發明的技術方案：

一種新型基于邊緣計算的大規模光熱鏡場控制調度系統，包括定日鏡實時跟蹤控制器、定日鏡組控制器、數據服務器與控制服務器，所述的定日鏡實時跟蹤控制器包括控制模塊一、定日鏡本體、驅動模塊、基本IO模塊與電源模塊一，若干定日鏡實時跟蹤控制器組成定日控制器組，定日鏡組控制器包括控制模塊二與電源模塊，控制模塊二通過帶有的四條Can總線通訊網絡或LTE無線專網模塊連接若干個定日鏡實時跟蹤控制器，定日鏡組控制器通過雙冗余的以太網接入數據服務器與控制服務器。

作為優選，所述的定日鏡組控制器通過四條Can總線通訊網絡分別串聯若干定日鏡實時跟蹤控制器或通過LTE無線專網模塊控制若干定日鏡實時跟蹤控制器。

作為優選，所述的定日鏡組控制器上的每條Can總線通訊網絡可以串聯最多100個定日鏡實時跟蹤控制器。

作為優選，所述的定日鏡本體的俯仰角和高度角角度調節通過航天級別的SPA算法，根據天文學太陽日歷公式，根據時間和當地經緯度坐標，直接計算出太陽的實時高度角和方位角角度，輸出給驅動模塊。

作為優選，所述的定日控制器組上的定日鏡實時跟蹤控制器數量可根據定日鏡本體數量進行增加，定日鏡組控制器數量可根據定日控制器組數量進行增加。

本發明的有益條件在于：

1、根據數據服務器與控制服務器發出的定日鏡本體經緯度坐標以及系統時間，通過天文SPA算法，根據天文學太陽日歷公式，直接算出太陽的實時高度角和方位角角度，從而控制定日鏡本體的俯仰角和高度角；