CN102368159A - 反光天体定日跟踪模拟方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种反光天体定日跟踪模拟方法，具体为：利用除太阳外的其它明亮天体作为被测天体光源，跟踪系统根据明亮天体的光信号来跟踪明亮天体的移动，以模拟跟踪系统的跟踪过程。本发明跟踪模拟方法简单易行，具有很高的测试可靠性，其一定程度上的解决了现有技术中存在的各种问题，节约了相关资源成本。

Description

反光天体定日跟踪模拟方法

技术领域

本发明涉及一种反光天体定日跟踪模拟方法。

背景技术

目前的太阳模拟光源多用于频谱和辐照测试，模拟太阳的光源以人造特制发光为主；采用程序控制水平、垂直、自传等移动方式及速度，同时调节控制光源发光强度，根据太阳光谱设置发光谱线。用于对太阳能电池板组件等太阳光电器件及相应的传感器进行跟踪精度的测试，以及在此种情况下的光电转换的参数及效率测试。以上光源系统具有技术成熟，产品系列比较齐全，照射比较均匀，光功率可以比较高、稳定性较好，同时还可以模拟太阳的发光色温等优点。

与此同时，上述系统在另一方面也存在一定的局限，无法更逼真地模拟太阳实际运行的状态：因为光源无法像太阳一样距离看作是无穷远，其次光源形状不是太阳的圆形且与观测点的距离不可随时调整，再有不能模拟大气的一些环境条件如蒙气差、气凝胶透明度、云雾等。作为光源检测太阳方位传感器的精度时，凸显了以上的不足，由此也造成测量的困难。

还有一种方法就是直接利用太阳进行测试，此方法虽然容易克服技术障碍，但白天正是日光条件好时，系统进行测试会影响正常的发电功能并且占用白天的相关资源成本较高。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种测试的可靠性高的反光天体定日跟踪模拟方法。

为实现上述目的，本发明反光天体定日跟踪模拟方法，具体为：利用除太阳外的其它明亮天体作为被测天体光源，跟踪系统根据明亮天体的光信号来跟踪明亮天体的移动，以模拟跟踪系统的跟踪过程。

进一步，所述明亮天体均为夜间反光或发光的天体。

进一步，所述明亮天体为反射发光的月亮。

进一步，所述月亮为满月的月亮。

进一步，所述跟踪模拟方法，具体步骤为：

1）    选择天气晴朗、无风、大气透明度高的满月夜间进行模拟跟踪；

2）    太阳方位传感器收集月光信号并上传至接收控制装置；

3）    接收控制装置对传入信号进行处理，得出跟踪指令；

4）    由接收控制装置发出跟踪指令并传输给驱动装置，由驱动装置控制太阳能电池板阵列的姿态；

5）    按设定周期，重复第2）、3）、4）步骤，以测试所述跟踪系统的跟踪精度。

本发明跟踪模拟方法简单易行，具有很高的测试可靠性，其一定程度上的解决了现有技术中存在的各种问题，节约了相关资源成本。

具体实施方式

下面，对本发明进行更全面的说明，其示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本发明全面和完整，并将本发明的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。

本发明通过利用天然的明亮天体光源来模拟太阳，以进行模拟跟踪，明亮天体为夜间发光的天体，如月亮或其它发光星球等，其发光可为自身发光或反射发光。

如利用月亮的反射发光，一年中，年平均晴朗夜的比例很大，月亮的反射发光实现从光源频谱、光源距离、发光体形状、气候条件等均与太阳光相近似。将待检的跟踪系统直接设置于实际安装地点，避免了实验室检测与实际应用的差距大等问题，本发明的方法尤其适合中国西部地区，尤其是一些月光资源充足的地区。

本发明反光天体定日跟踪模拟方法，具体为：利用除太阳外的其它明亮天体作为被测天体光源，这些明亮天体可为夜间反光或发光的天体，跟踪系统根据明亮天体的光信号来跟踪明亮天体的移动，以模拟跟踪系统的跟踪过程。

具体实施时：

时间：选在天气晴朗、无风、大气透明度高的满月夜间。

地点：适合以上天气条件的太阳能光伏光热发电厂的跟踪测试场所。

设备：包括太阳方位传感器、接收控制装置、驱动装置、太阳能电池板阵列。

上述设备只是常规的实施设备，其不能用于限定权利要求的保护范围，在具体应用过程中，可根据具体的要求来选定其他各种不同的设备，只要能完成跟踪过程即可。

利用上述设备具体实施步骤为：

第一步：选择适合的时间及地点开启跟踪系统。要求天气晴朗、无风、大气透明度高的满月夜间；地点选在发电站的太阳能电池板阵列工作区或跟踪测试场所。

第二步：随后太阳方位传感器收集月光信号并上传至接收控制装置。

第三步：接收控制装置对传入信号进行接收、分析、计算、存储等处理。

第四步：由接收控制装置发出指令并传输给驱动装置，再由驱动装置控制太阳能电池板阵列的姿态。

第五步：按一定周期，重复第二、三、四步骤的操作，以测试所述跟踪系统的跟踪精度。

本发明的优点为：

1、接近被跟踪目标的真实情况；

2、对于跟踪系统，测试要求高于实际工作指标，测试的可靠性好；

3、测试模拟目标无需设备投入；

4、不占用发电站的工作时间，无发电量的经济损失； 

5、节约了现有技术中在实验室中检测的成本，如：采用直接在发电站的太阳能电池板阵列工作区进行检测，不需要单独的准备检测的场地；不需要准备现有技术中所采用的大功率太阳模拟光源，节约了电能；

6、太阳、月亮在地球上一定范围内看，都近似于无穷远，两者基本等价。此外两者外形、大小基本一致，仿真度高。光频谱方面基本一致。

本发明的基本原理及说明：

1、光谱基本一致：

根据月球的反光原理：月亮发光是由于反射太阳的光线，其光谱为类似瑞利散射的非变频散射，反射光谱仍为太阳光谱。

2、形状大小皆相近

首先是月球太阳均为近圆形天体。

其次是圆形物体成像的大小与直径成正比、与距观测者的距离成反比。据此，日地距离与月地距离的比、太阳直径与月球直径的比基本为400倍左右，所以在地球上看太阳与月亮的形状及大小基本相近。

3、在天空中的移动速度基本相同

天空中太阳、月球的移动速度基本取决于地球自转，而月球移动速度快于太阳，正因如此可作为太阳移动的模拟对象，在其它条件相同的情况下，跟踪系统如能跟上一个运动速度相对快的物体，逻辑上就可以跟踪上另一个速度相对慢的物体。

4、被跟踪的信号

由于被跟踪的信号相对于太阳较弱，对于系统有更高的技术及指标要求，如信号强度、信噪比等。一旦实际操作系统跟踪试运行满足预定要求，则跟踪太阳绝无问题。

5、太阳、月亮在地球上一定范围内看，都近似于无穷远，两者基本等价。

Claims (5)

1.反光天体定日跟踪模拟方法，其特征在于，该跟踪模拟方法利用除太阳外的其它明亮天体作为被测天体光源，跟踪系统根据明亮天体的光信号来跟踪明亮天体的移动，以模拟跟踪系统的跟踪过程。

2.如权利要求1所述的跟踪模拟方法，其特征在于，所述明亮天体均为夜间反光或发光的天体。

3.如权利要求2所述的跟踪模拟方法，其特征在于，所述明亮天体为反射发光的月亮。

4.如权利要求3所述的跟踪模拟方法，其特征在于，所述月亮为满月的月亮。

5.如权利要求4所述的跟踪模拟方法，其特征在于，所述跟踪模拟方法，具体步骤为：

1）选择天气晴朗、无风、大气透明度高的满月夜间进行模拟跟踪；

2）太阳方位传感器收集月光信号并上传至接收控制装置；

3）接收控制装置对传入信号进行处理，得出跟踪指令；

4）由接收控制装置发出跟踪指令并传输给驱动装置，由驱动装置控制太阳能电池板阵列的姿态；

5）按设定周期，重复第2）、3）、4）步骤，以测试所述跟踪系统的跟踪精度。