[發明專利]一種雙面組件跟蹤角度智能優化方法及智能跟蹤系統

在審

• 申請號: 201910360017.0
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110568865A
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 孫凱;趙明;全鵬;吳軍
• 申請（專利權）人: 天合光能股份有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 33233 浙江永鼎律師事務所
• 代理人: 郭小麗

本發明公開了一種雙面組件跟蹤角度智能優化方法及智能跟蹤系統，根據晴天指數η確定天氣模式，若為陰天模式時，光伏組件的跟蹤角度A＝0°+優化轉動角度α；若為多云模式時，光伏組件的跟蹤角度A＝傳統天文角度A_c+優化轉動角度α；若為晴天模式時，光伏組件的跟蹤角度A＝傳統天文角度A_c+優化轉動角度α。本發明針對只考慮正面輻照的傳統天文跟蹤算法，考慮雙面光伏組件正反兩面發電的特性，建立雙面組件接收到的總輻照模型，根據不同的安裝條件和氣象條件，計算理論跟蹤最佳角度，提高雙面組件的發電量。

技術領域

本發明屬于光伏技術領域，具體涉及一種雙面組件跟蹤角度智能優化方法及智能跟蹤系統。

背景技術

隨著全球能源形勢趨緊，光伏發電作為一種可持續的能源替代方式，在近些年得到了快速發展，截止2017年底，全球累計光伏裝機達到了402.5GW。光伏組件先進技術發展迅猛，其中，雙面光伏組件以其正反面均能發電的高效性，受到了廣泛關注和研究，如何利用雙面光伏組件技術，提高發電效益，將是未來光伏發電的研究重點之一。與此同時，跟蹤支架的裝機量也在以每年20％的速度快速增加，其中，平單軸以其結構簡單實用、發電增益明顯的特點得到了廣泛應用。因此，雙面組件與平單軸跟蹤的智能優配光伏系統擁有實際的研究意義以及廣泛的應用前景。

與常規單面光伏組件不同，光伏雙面組件是一種能夠實現正反面發電的太陽能組件，其背面可以利用安裝場地的反射光和周圍環境的散射光來發電。雙面光伏組件需要計算其正反面的輻射模型，與常規光伏組件的輻射模型相比，還需考慮組件的安裝高度和環境因素的影響，主要的影響因素有：地表反射率、安裝高度、轉動角度、組件間距、緯度、直射散射比例等。而目前常規的平單軸跟蹤系統，均只考慮了光伏組件正面輻照，如公開號為CN103116363A的專利文獻中公開了一種光伏發電機太陽軌跡跟蹤方法及系統，傳統視日跟蹤的理論基礎，同時提出了一種避免相鄰光伏組件之間產生陰影遮擋的反跟蹤軌跡方法，又如公開號為CN205647383U的專利文獻中公開了一種光伏追日跟蹤支架，提供一種實時監控、高效運行、自動調節等功能的光伏追日跟蹤支架，兼有氣象采集功能，在無輻照或者惡劣天氣等情況時，停止運轉。但上述專利文獻中的技術都是在單面光伏組件的基礎上，未考慮背面輻照，也未考慮逆變器的發電量反饋信號，對于雙面組件加平單軸跟蹤系統較為不適應。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種雙面組件跟蹤角度智能優化方法，尋求最佳的光伏組件運動軌跡，最大程度上增加發電收益。

本發明的技術方案為：一種雙面組件跟蹤角度智能優化方法，包括以下步驟：

S1、根據晴天指數η確定天氣模式，其中，a≤η＜b為陰天模式；b≤η＜c為多云模式；c≤η＜1為晴天模式，η按照公式(1)計算得到，

η＝水平直射輻照量/水平總輻照量，0≤η＜1 (1)；

S2：若為陰天模式時，光伏組件的跟蹤角度A＝0°+優化轉動角度α；

若為多云模式時，光伏組件的跟蹤角度A＝傳統天文角度A_c+優化轉動角度α；

若為晴天模式時，光伏組件的跟蹤角度A＝傳統天文角度A_c+優化轉動角度α。

通常水平直射輻照及總輻照可通過輻照儀測量，一般光伏電站會安裝氣象站，氣象站中包含總輻照測量儀及散射輻照測量儀，直射輻照量＝總輻照量-散射輻照量

作為優選，所述a為0，b為0.1，c為0.65。不同地區的abc值有所不同，例如本發明中可以以常州地區為例。

優化轉動角度α受地表反射率等多種因素的影響。作為優選，在陰天模式下，若地表反射率小于0.7時，優化轉動角度α為0，若地表反射率大于0.7時，優化轉動角度α為2°～10°。