[发明专利]一种提高光伏阵列总辐照度的改进太阳能跟踪方法

权利要求书

1.一种提高光伏阵列总辐照度的改进太阳能跟踪方法，其特征在于，以光伏阵列最大的总辐照度为跟踪目标，采用自适应超前滞后跟踪方法通过改变阵列方位角超前滞后跟踪的调节步长来自适应调节阵列方位角，减少阵列方位角跟踪电机的启停次数；采用遗传算法优化光伏阵列总辐照度，根据优化结果给定参考值调节阵列倾角。

2.根据权利要求1所述的一种提高光伏阵列总辐照度的改进太阳能跟踪方法，其特征在于，所述的自适应超前滞后跟踪方法根据水平面的总辐照度和散射辐照度计算水平面的直射辐照度占总辐照度的比值f，按照该比值的不同自动改变阵列方位角超前滞后跟踪的调节步长。

3.根据权利要求2所述的一种提高光伏阵列总辐照度的改进太阳能跟踪方法，其特征在于，所述的比值f计算式如下：

f=IbhIgh,]]>

其中，I_bh为水平面的直射辐照度；I_gh为水平面的总辐照度。

4.根据权利要求2所述的一种提高光伏阵列总辐照度的改进太阳能跟踪方法，其特征在于，所述的自动改变阵列方位角超前滞后跟踪的调节步长具体如下：当f值小于0.63时，阵列方位角超前滞后跟踪的调节步长为6°；反之，阵列方位角超前滞后跟踪的调节步长为3°。

5.根据权利要求2所述的一种提高光伏阵列总辐照度的改进太阳能跟踪方法，其特征在于，所述的水平面的总辐照度和散射辐照度均由水平安装总辐射表测得，所述的水平面的直射辐照度具体计算公式如下：

I_bh＝I_gh-I_dh

其中，I_gh为水平面总辐照度，I_dh为水平面散射辐照度。

6.根据权利要求1所述的一种提高光伏阵列总辐照度的改进太阳能跟踪方法，其特征在于，所述的自适应超前滞后跟踪方法调节阵列方位角的具体过程如下：

当满足S_a-P_a＞L_a时，调节阵列方位角为：P_an＝P_a+2L_a，其中，S_a为太阳方位角，L_a为阵列方位角超前滞后跟踪的调节步长，P_a为阵列方位角，P_an为调节后的阵列方位角。

7.根据权利要求1所述的一种提高光伏阵列总辐照度的改进太阳能跟踪方法，其特征在于，所述的遗传算法采用停滞代数作为收敛判据，优化光伏阵列总辐照度模型，搜索使光伏阵列总辐照度负值最小的最优阵列倾角。

8.根据权利要求7所述的一种提高光伏阵列总辐照度的改进太阳能跟踪方法，其特征在于，所述的光伏阵列总辐照度模型的光伏阵列散射辐照度采用各向异性Reindl模型计算。

9.根据权利要求7所述的一种提高光伏阵列总辐照度的改进太阳能跟踪方法，其特征在于，所述的光伏阵列总辐照度模型计算式如下：

Ic=Ibhrb+Idh(Krb+1+cosβ2(1-K)(1+fsin3(β2)))]]>

其中，I_c为光伏阵列总辐照度，I_bh、i、r_b、K、f的计算式分别如下：

I_bh＝I_gh-I_dh

cosi＝cosHcos(S_a-P_a)sinβ+sinHcosβ

rb=cosisinH=cosicosZ]]>

K=IbhI0]]>

f=IbhIgh]]>

其中，I_bh为水平面直射辐照度，I_dh为水平面散射辐照度，I_gh为水平面总辐照度，r_b为倾斜面和水平面直射辐照度的比值，i为太阳光入射角，H为太阳高度角，Z为太阳天顶角，S_a为太阳方位角，P_a为阵列方位角，K为各向异性系数，I₀＝1367W/m²，为太阳常数，f为调节系数，β为阵列倾角。