[發明專利]一種太陽能電池板自動清理的控制方法及系統

有效

• 申請號: 202010159555.6
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111327264B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 馬昕霞;劉棟;劉佳豪;陳凌沖;朱泊旭;李建濤;黃鳴;李永光
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: H02S40/10
• 分類號: H02S40/10;H02S40/12;B08B3/02;G05B11/42;G05D16/02;G05D16/20;H02P27/04
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 宋華

本發明公開了一種太陽能電池板自動清理的控制方法及系統，包括儲水裝置提供水源；利用高壓水泵抽取所述儲水裝置中的水產生增壓水流；將增壓水流輸送至壓力設定裝置進行壓力設定控制；設壓后水流經過節流閥，再通過多通管路輸送到搖臂式噴頭；所述搖臂式噴頭輸出高壓水流對太陽能電池板進行自動清理。本發明的有益效果：一是通過優化控制器對高壓水泵控制，能夠滿足不同程度下對壓力差異的需求，減少能耗；二是通過增加信號補償對控制器的控制信號進行補償控制，能夠在壓力波動下實現更加精準的壓力控制。

技術領域

本發明涉及太陽能電池板自動清理的技術領域，尤其涉及一種太陽能電池板自動清理的控制方法及系統。

背景技術

近年來太陽能電池板是整個太陽能發電系統中的核心裝置，安裝于室外接收太陽光照，通過光電效應產生電能。由于太陽能電池板為露天放置，不可避免會沾染上灰塵；秋冬季，霜雪也會覆蓋在太陽能電池板表面，從而影響整個光伏系統的光電轉換效率。因此，需要定期對太陽能電池板進行除塵、除霜和除雪，提高太陽能光伏系統的發電效率。

現有的太陽能電池板清理裝置的研究主要有兩種：一是通過毛刷(雨刮)進行清理，該方式無法徹底清除電池板表面的污染物且易刮花電池板表面。二是通過固定式噴頭的方式向電池板表面噴射水流以達到清洗的目的，對于安裝的固定式噴頭，單個噴頭所能清洗的面積較小，為使清洗區域覆蓋整個電池板，需要安裝更多的固定式噴頭。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

鑒于上述現有存在的問題，提出了本發明。

因此，本發明解決的技術問題是：提出一種太陽能電池板自動清理的控制方法。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種太陽能電池板自動清理的控制方法，包括儲水裝置提供水源；利用高壓水泵抽取所述儲水裝置中的水產生增壓水流；將增壓水流輸送至壓力設定裝置進行壓力設定控制；設壓后水流經過節流閥，再通過多通管路輸送到搖臂式噴頭；所述搖臂式噴頭輸出高壓水流對太陽能電池板進行自動清理；所述高壓水泵包括采用如下控制步驟，所述壓力設定裝置設定供水壓力值；所述壓力值傳輸給PLC，由PLC傳送信號給變頻器；所述變頻器采用控制器進行頻率控制；利用所述變頻器調節頻率改變高壓水泵的轉速，使高壓水泵的輸出壓力在滿足供水需求的前提下，始終相對穩定的運行，即高壓水泵的柱塞在柱塞內進行正常地往復運動；所述控制器包括恒壓控制和變壓控制，還包括以下步驟，定義參數并構建控制器模型：

式中K_p為比例系數、L_i為積分時間常數、L_d為微分時間常數，PID控制器的控制參數包括比例系數K_p、微分系數K_i和積分系數K_d，G_PID(s)為所述控制器模型，s為控制器模型輸入的拉普拉斯變換；

對所述參數進行優化整定，采用誤差絕對值的時間積分性能指標作為最小目標函數，引入控制輸入平方項u²(t)：

假定在維度為D的空間中有S個搜尋個體，則個體i所處的位置為：

X_i＝[x_i1，x_i2，…，x_iD]

設定個體維度為3，實現對PID控制器參數進行優化整定；獲取滿意的控制過程動態特性；采用誤差絕對值的時間積分性能指標作為最小目標函數，并引入控制輸入平方項，建立并得到如下目標函數：