[發明專利]一種漂浮式光伏發電智能控制系統及其工作方法

在審

• 申請號: 202110882085.0
• 申請日: 2021-08-02
• 公開（公告）號: CN113507261A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 高虎;彭文博;肖平;趙東明;田鴻翔;李曉磊;陳雄飛;羅麗珍;朱紋哲
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司;華能集團技術創新中心有限公司
• 主分類號: H02S20/32
• 分類號: H02S20/32;B63B35/44
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

本發明公開的一種漂浮式光伏發電智能控制系統及其工作方法，屬于光伏發電技術領域。包括控制系統、GPS傳感器、角度傳感器、光照傳感器、傾角控制裝置和方位角控制裝置；控制系統包括歷史數據模塊和時鐘芯片模塊，GPS傳感器、角度傳感器和光照傳感器設在漂浮式光伏陣列上，傾角控制裝置設在漂浮式光伏陣列的支架上，方位角控制裝置設在漂浮式光伏陣列的浮體上，浮體通過錨固系統固定；GPS傳感器、角度傳感器、光照傳感器、傾角控制裝置和方位角控制裝置均分別與控制系統連接。本發明能夠實時調節漂浮式光伏陣列的方位角和傾角，使水上漂浮式光伏發電系統始終保持最大效率，具有良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于光伏發電技術領域，具體涉及一種漂浮式光伏發電智能控制系統及其工作方法。

背景技術

水上漂浮式光伏發電系統是近幾年興起的一種新型發電模式，是指在水塘、小型湖泊、水庫、采煤塌陷區、堰塞湖等水域環境建設的光伏電站，以解決傳統光伏發電占地面積大的問題，水上漂浮式光伏電站較同區域的地面或屋頂電站多發11％的電能，其項目內部收益率高于地面或屋頂電站。

水上漂浮式光伏電站擺脫了土地的限制，無需大面積占地，有效補充部分地區光伏發電缺口；成為目前光伏發電行業不可忽視的重要發展方向。

由于一年中太陽高度角不同，且一天中光照的角度也在實時變化，如何調整水上漂浮式光伏陣列的方位角和傾角，而使水上漂浮式光伏發電系統保持最大效率，是目前亟待解決的問題。

發明內容

為了解決上述現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種漂浮式光伏發電智能控制系統及其工作方法，能夠實時調節漂浮式光伏陣列的方位角和傾角，使水上漂浮式光伏發電系統始終保持最大效率。

本發明是通過以下技術方案來實現：

本發明公開了一種漂浮式光伏發電智能控制系統，包括控制系統、GPS傳感器、角度傳感器、光照傳感器、傾角控制裝置和方位角控制裝置；

控制系統包括歷史數據模塊和時鐘芯片模塊，GPS傳感器、角度傳感器和光照傳感器設在漂浮式光伏陣列上，傾角控制裝置設在漂浮式光伏陣列中光伏組件的支架上，方位角控制裝置設在漂浮式光伏陣列的浮體上，浮體通過錨固系統固定；GPS傳感器、角度傳感器、光照傳感器、傾角控制裝置和方位角控制裝置均分別與控制系統連接。

優選地，浮體上設有連接組件，支架通過連接組件與浮體可拆卸地連接。

優選地，方位角控制裝置包括電機和若干螺旋槳，若干螺旋槳設在浮體下方，若干螺旋槳與電機連接，電機與控制系統連接。

優選地，傾角控制裝置包括俯仰角調節機構，漂浮式光伏陣列通過俯仰角調節機構與支架連接。

進一步優選地，俯仰角調節機構為電動球鉸。

優選地，光照傳感器與漂浮式光伏陣列中光伏組件的支架固定連接。

優選地，傾角控制裝置和方位角控制裝置均設有角度限位機構。

本發明公開了上述漂浮式光伏發電智能控制系統的工作方法，包括：

控制系統根據歷史數據模塊和時鐘芯片模塊的數據對漂浮式光伏陣列的傾角和方位角進行初始設置，GPS傳感器獲取漂浮式光伏陣列所在位置的坐標數據和時間日期數據，角度傳感器提供方位角數據，控制系統根據上述數據計算得出實時最佳傾角，并通過傾角控制裝置和方位角控制裝置對漂浮式光伏陣列的傾角和方位角進行控制，同時根據光照傳感器反饋的數據進行調整。

優選地，方位角控制裝置采用步進式調整。

進一步優選地，步進式調整的周期為5分鐘。

與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：