[发明专利]一种太阳能光伏发电智能跟踪系统的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏发电系统，特别涉及一种太阳能光伏发电智能跟踪系统的控制方法。

背景技术

目前我国太阳能光伏发电系统中太阳能电池板的安装方式主要为固定倾角式安装，安装的角度一般为当地的纬度角。太阳能电池发电时所需要的能量是接收太阳光的辐射，辐射量越大发电量越多。为了使太阳能电池能够接收更多太阳光的辐射，就需要让太阳能电池始终对着太阳，使太阳能电池与太阳光保持垂直。固定倾角安装方式的光伏发电系统无法保证将太阳能电池板时时刻刻都对着太阳。太阳能光伏发电自动跟踪系统能够实现将太阳能电池始终跟踪太阳的变化，提高发电系统的发电效率。

目前现有跟踪系统的跟踪方式主要有时间跟踪和光与时间结合跟踪方式两种。

时间跟踪方式是根据地球自转一天为24小时，每小时转15度，这个特点可以计算出地球相对于某一个固定地点上每分钟与太阳偏离的角度。控制系统就是根据这个特点设计编程，让太阳能电池板每隔一定的时间就旋转一个与太阳变化相对应的角度跟踪太阳。

如何能够准确控制太阳能电池板的旋转角度是整个控制系统的关键，在设计中使用了编码器。编码器的主要作用是可以准确的记录电机的旋转圈数并将数据传送给单片机，由于电机是通过变速箱减速后直接带动太阳能电池板，所以知道电机旋转的圈数就可以确定太阳能电池板旋转的角度。

由于跟踪方式采用的是以时间作为判断条件，系统时钟的准确也是整个控制系统的关键，由于单片机的内部时钟有误差，如果长期使用将造成一个很大的累计误差将无法准确跟踪太阳。所以控制系统中使用了GPS定位装置。单片机每隔一定时间就向GPS读取一个时间数据，根据向GPS读取的时间数据来随时校正单片机的系统时钟，确保系统时钟的准确。

光与时间结合跟踪方式是将时间跟踪方式的时间判断改为用光传感器判断太阳的位置，如果白天没有太阳(如阴雨天)控制系统转为时间跟踪方式继续工作。而设备的启动和停止时间与时间跟踪方式一样，需要编程时人为设定。系统运行到停止工作时间后，控制系统将太阳能电池板收回进入待机模式，等待第二天的日出。

由于一年四季日出日落的时间每天都在变化，太阳能系统工作状态可能提前或者延后停止工作，这样势必造成能源的浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供通过一种智能化的判定跟踪系统是否为工作状态或是待机状态的太阳能光伏发电智能跟踪系统的控制方法。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：通过太阳位置传感器、风速传感器、电池板位置传感器以及将传感器获得的数据提供给可编程逻辑控制器(简称PLC)，通过PLC发出控制指令控制系统执行，以达到智能判断光辐射量的控制。

进一步的，所述的太阳位置传感器用太阳能电池板每两个一组以一定的角度固定后组成的一个单向(东西向或南北向)传感器。

进一步的，所述的太阳位置传感器一个或两个与太阳能电池板互垂直安装。

进一步的，所述的PLC程序由四个控制回路组成，包含光检测回路、太阳光强度判断回路、夜间太阳能电池板收回为水平状态回路、风速检测回路。

本发明的光伏发电智能跟踪系统的控制方法，通过太阳位置传感器等获取的数据，由PLC发出指令及时调整太阳能电池板的位置以达到由于采用了以太阳辐射量作为判断光伏发电系统的工作条件，时整个控制系统达到了智能化，弥补了以时间为判断条件的不足，使整个发电系统的发电效率大为提高。提高了系统智能化以及减少了设备的自耗电。

附图说明

图1系统控制流程示意图

图2系统控制原理图

具体实施方式

本实施例中，参照图1和图2，智能控制程序主要由四个控制回路组成：

(1)、光检测回路