CN105242693A - 光伏系统跟踪及逆跟踪的方法 - Google Patents
光伏系统跟踪及逆跟踪的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105242693A CN105242693A CN201510706499.2A CN201510706499A CN105242693A CN 105242693 A CN105242693 A CN 105242693A CN 201510706499 A CN201510706499 A CN 201510706499A CN 105242693 A CN105242693 A CN 105242693A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- photovoltaic module
- angle
- distance
- photovoltaic
- sunray
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
本发明提供了一种光伏系统跟踪及逆跟踪方法,包括:a)、固定安装至少两个光伏组件;b)、获取地方时和太阳光线直射点的纬度,得到太阳高度角;c)、获取光伏组件倾斜面长度、几何中心至水平面之间的距离,以及倾斜角度,得到光伏组件的倾斜面顶端沿底端方向延伸至水平面之间的倾斜距离;d)、根据太阳高度角、倾斜角度,以及倾斜距离,得到像点与所述倾斜距离和水平面的接触点之间的虚拟距离;e)、根据相邻两个光伏组件几何中心之间的距离与虚拟距离之间相比;f)、根据相比数据判断,并通过跟踪器控制光伏组件与太阳光线位置关系。通过本发明法,能够监测太阳高度角,并调整光伏组件倾斜角度,有效避免相邻光伏组件之间产生阴影,提高发电量,扩大适用范围。
Description
技术领域
本发明涉及光伏电池运用领域,尤指一种光伏跟踪及逆跟踪的方法。
背景技术
随着社会和科学技术的发展,太阳能光伏电池的生产技术不断得到提高,并且日益广泛地被应用于各个领域。太阳能光伏电池(简称光伏电池)通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。
而电池所产生的电能主要依赖于入射到电池上的光子能量,但是目前的光伏发电产品仍存在发电效率偏低的问题,其原因是目前的光伏电池一般都是平面的,对反射光的利用很少。
如果增大阵列间距,虽然可以获得更多的发电量,但是有些地区的土地成本较高,在这类地方建设光伏项目,土地面积受限,因此设计的组件间距会比较小,对应的GCR(组呼寄存器,存在于网络子系统(NSS)中,用于存储移动用户的组ID、移动台利用语音组呼(VGCS)参考和语音广播(VBS)参考发起呼叫的指示。)和占地面积也很小,这时通常阵列的光伏组件相互之间会有阴影遮挡,将造成很大的发电量损失。这就是产生一般的光伏系统在设计间距时,都会面临光伏发电量和占地面积的抉择问题。
其次,由于早上太阳升起和下午太阳落山的部分时间里,太阳高度角较低,阵列的光伏电池相互之间的阴影遮挡,造成发电量损失,而电量损失的多少和阵列间距以及整个光伏系统安装的纬度相关。
根据国家标准《GB/T6495.3-1996光伏器件第3部分》光伏阵列在冬至日上午9点~下午3点间不能遮挡(也就是6小时不遮挡),实际上,例如,在中国西北部地区,冬至日全天日照时间都超过9小时,例如图1青海、图2内蒙。如果按照6小时设计光伏阵列间距,阵列间很早就会出现阴影遮挡,造成系统电量损失。
太阳高度角(太阳高度角是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角,专业上讲太阳高度角是指某地太阳光线与通过该地与地心相连的地表切面的夹角。太阳高度角简称高度角。当太阳高度角为90°时,此时太阳辐射强度最大;当太阳斜射地面时,太阳辐射强度就小。)的计算可以将太阳光的入射方向和地平面之间的夹角计算后将数据传输到跟踪器上,通过跟踪器控制光伏电池板的转动方向。这大大加强了对于光伏系统运行状态的掌握和控制。
然而在测量计算中,光伏系统安装的纬度,时间点,安装方法等直接关系到光伏系统的发电量。因此,本发明人致力研究一种通过太阳高度角控制光伏系统,有效提高发电量,便于大范围推广光伏系统的运用。
发明内容
本发明的目的是提供一种光伏系统跟踪及逆跟踪方法,能够保证光伏电组件使用的时间段和安装的纬度不同,通过监测太阳高度角,并调整光伏组件倾斜角度,有效避免相邻光伏组件之间产生阴影,提高发电量,扩大适用范围。
为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案如下:
一种光伏系统跟踪及逆跟踪方法,应用于包括太阳光线射入点、至少两个相对水平面倾斜设置的光伏组件,以及设置在所述光伏组件上用于接收太阳光线,并控制所述光伏组件与太阳光线位置关系的跟踪器;所述太阳光线射入点为太阳光线射入水平面上形成的像点;该跟踪方法包括:
a)、固定安装至少两个所述光伏组件;
b)、获取地方时和太阳光线直射点的纬度,得到太阳光线与水平面之间的太阳高度角;
c)、获取所述光伏组件倾斜面长度、几何中心至水平面之间的距离,以及倾斜角度,得到所述光伏组件的倾斜面顶端沿底端方向延伸至水平面之间的倾斜距离;
d)、根据所述太阳高度角、所述光伏组件倾斜角度,以及所述倾斜距离,得到所述像点与所述倾斜距离和水平面的接触点之间的虚拟距离;
e)、根据相邻两个所述光伏组件几何中心之间的距离与所述虚拟距离之间相比;
f)、根据相比数据判断,并通过所述跟踪器控制所述光伏组件与太阳光线位置关系。
本技术方案中,利用太阳光的自然规律,以及光伏系统使用时间段和安装纬度的不同,通过已知的数据计算和比较,判断相邻光伏组件之间是否存在阴影,避免光伏组件发电量的降低。进一步的通过判断结果通过跟踪器有效地控制光伏组件与太阳光线位置关系,保障光伏组件的发电量,以最低的生产成本,产生最高的生产效益。
进一步优选地,步骤b)中,获取地方时和太阳光线直射点的纬度,得到所述太阳高度角,并通过如下算法计算得到:
A=90°-│α(+/-)β│
其中,A为太阳高度角;α是代表当地地理纬度;β是代表太阳直射点地理纬度;(+/-)是所求地理纬度与太阳直射是否在同一半球:如在同一半球为-;在南北两个半球为+。
进一步优选地,步骤c)中,获取所述光伏组件倾斜面长度、几何中心至水平面之间的距离,以及倾斜角度,得到倾斜距离,并通过如下算法计算得到:
其中,d3为倾斜距离;d1为光伏组件倾斜面长度;h为光伏组件几何中心至水平面之间的距离;B为光伏组件与水平面之间的倾斜角度。
进一步优选地,步骤d)中,根据所述太阳高度角、所述光伏组件倾斜角度,以及所述倾斜距离,得到所述像点与所述倾斜距离和水平面的接触点之间的虚拟距离,并通过如下算法计算得到:
其中,d4为虚拟距离。
在上述技术上进一步的优选地,所述步骤e)中,相邻两个所述光伏组件几何中心之间的距离与所述虚拟距离之间相比,在不同的地方时和太阳光线直射点的纬度上,判断两相邻设置的所述光伏组件之间有无遮挡;
当相邻两个所述光伏组件几何中心之间的距离大于所述虚拟距离,判断无遮挡;
当相邻两个所述光伏组件几何中心之间的距离小于所述虚拟距离,判断有遮挡。
进一步的优选地,判断两相邻设置的所述光伏组件之间无遮挡,所述光伏系统采用跟踪方法,所述跟踪方法为所述光伏组件通过所述跟踪器控制表面朝向太阳光线的射入方向,且所述光伏组件与水平面之间的夹角不发生改变。
进一步的优选地,判断两相邻设置的所述光伏组件之间有遮挡,所述光伏系统采用逆跟踪方法,所述逆跟踪方法为所述光伏组件通过所述跟踪器控制表面朝向太阳光线的射入方向,且所述光伏组件与水平面之间的夹角发生改变。
进一步的优选地,所述逆跟踪方法还包括:
g)、根据预设的跟踪逆算方法计算,得到太阳光线的临界光线与水平面之间的临界角度;
h)、获取所述光伏组件倾斜面长度、相邻两个所述光伏组件几何中心之间的距离,以及临界角度,得到所述光伏组件与水平面之间的夹角发生改变后的目标角度;
i)、根据所述目标角度与所述光伏组件倾斜角度计算两个角度的差值;
j)、将差值数据传输给所述跟踪器,并驱动所述光伏组件与水平面之间的夹角达到目标角度。
进一步的优选地,步骤h)中,获取所述光伏组件倾斜面长度、相邻两个所述光伏组件几何中心之间的距离,以及临界角度,得到目标角度,并通过如下算法计算得到:
其中,d2为相邻两个所述光伏组件几何中心之间的距离;C为临界角度;D为目标角度。
进一步的优选地,所述光伏系统进一步连接与主控制器,所述主控制器与所述跟踪器通讯连通。
通过本发明提供的光伏系统跟踪及逆跟踪方法,能够带来以下至少一种有益效果:
1、根据地方时和安装纬度,以及太阳高度角和光伏组件的本身已知确定的数据,并结合计算得到光伏组件的倾斜面顶端沿底端方向延伸至水平面之间的倾斜距离,可以计算出像点与倾斜距离和水平面的接触点之间的虚拟距离,通过虚拟距离与相邻光伏组件之间距离比较,精确地得到光伏组件和水平面之间的夹角角度大小,进而在由跟踪器控制光伏组件与太阳光线位置关系。
2、根据虚拟距离与相邻光伏组件之间距离比较,判断相邻光伏组件之间是否存在遮挡。
3、根据判断结果,由跟踪器调整光伏组件和水平面之间的夹角,使夹角达到目标角度。
4、利用主控制器计算根据计算出的数据控制跟踪器的运行。
5、结构简单、利用率高,且操作方便。
附图说明
下面将以明确易懂的方式,结合附图说明优选实施方式,对光伏系统跟踪及逆跟踪方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明光伏系统的安装结构示意图;
图2是本发明光伏系统跟踪及逆跟踪方法的一种流程图;
图3是本发明光伏系统跟踪及逆跟踪方法的二种流程图;
图4是本发明光伏系统跟踪及逆跟踪方法的三种流程图;
图5是本发明相邻光伏组件之间有遮挡后逆跟踪前的示意图;
图6是本发明相邻光伏组件之间有遮挡后逆跟踪后的示意图;
图7是光伏组件通过跟踪器调整后的光伏组件之间的结构示意图;
图8是青海格尔木全年太阳光线射入点路径图;
图9是内蒙阿左旗全年太阳光线射入点路径图;
图10是选择图8、9太阳光线射入点路径图,有、无使用本发明方法的发电曲线区别示意图;
图11是选择图8、9太阳光线射入点路径图,有、无使用本发明方法的占地面积区别图表;
附图标号说明:
1、光伏系统;11、第一光伏组件;12、第二光伏组件;
2、像点。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,并获得其他的实施方式。
为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形,其次,太阳光的光线路径由箭头表示。
在本发明光伏系统跟踪及逆跟踪方法的实施例一中,参看图1,该方法应用于包括太阳光线射入点、至少两个相对水平面倾斜设置的光伏组件,以及设置在光伏组件上用于接收太阳光线,并控制所述光伏组件与太阳光线位置关系的跟踪器;其中,太阳光线射入点为太阳光线射入水平面上形成的像点2;本该实施例中光伏系统1由第一光伏组件11和第二光伏组件12构成,实际运用时,光伏组件的数量可以根据安装地的面积设定。
本发明光伏系统跟踪及逆跟踪方法的实施例一中,参看图2,该跟踪方法包括:
步骤101、固定安装第一光伏组件11和第二光伏组件12;
步骤102、获取地方时和太阳光线直射点的纬度,得到太阳光线与水平面之间的太阳高度角;
步骤103、获取光伏组件倾斜面长度、几何中心至水平面之间的距离,以及倾斜角度,得到光伏组件的倾斜面顶端沿底端方向延伸至水平面之间的倾斜距离;
步骤104、根据太阳高度角、光伏组件倾斜角度,以及倾斜距离,得到像点2与倾斜距离和水平面的接触点之间的虚拟距离;
步骤105、根据相邻两个光伏组件几何中心之间的距离与虚拟距离之间相比;
步骤106、根据相比数据判断,并通过所述跟踪器控制所述光伏组件与太阳光线位置关系。
在本实施例中,像点2与倾斜距离和水平面的接触点之间的虚拟距离,与第一光伏组件11和第二光伏组件12几何中心之间的距离有关,见图5所示,当第一光伏组件11和第二光伏组件12几何中心之间的距离大于虚拟距离,判断无遮挡;光伏系统1通过跟踪器(图中未标示)控制光伏组件表面朝向太阳光线的射入方向,且每个光伏组件与水平面之间的夹角角度的大小不变。见图6所示,当第一光伏组件11和第二光伏组件12几何中心之间的距离小于所述虚拟距离,判断有遮挡;光伏系统1通过跟踪器(图中未标示)控制光伏组件表面朝向太阳光线的射入方向,且每个光伏组件与水平面之间的夹角角度的大小发生不变,使相邻光伏组件之间无遮挡,保障光伏系统1的发电量。
本发明光伏系统跟踪及逆跟踪方法的实施例二中,参看图3,该跟踪方法包括:
步骤101:固定安装第一光伏组件11和第二光伏组件12;
步骤102:获取地方时和太阳光线直射点的纬度,得到太阳光线与水平面之间的太阳高度角;
步骤103:获取光伏组件倾斜面长度、几何中心至水平面之间的距离,以及倾斜角度,得到光伏组件的倾斜面顶端沿底端方向延伸至水平面之间的倾斜距离;
步骤104:根据太阳高度角、光伏组件倾斜角度,以及倾斜距离,得到像点2与倾斜距离和水平面的接触点之间的虚拟距离;
步骤105:根据相邻两个光伏组件几何中心之间的距离与虚拟距离之间相比,通过跟踪器控制光伏组件与太阳光线位置关系;
步骤106:当相邻两个光伏组件几何中心之间的距离大于虚拟距离,判断无遮挡;
步骤107:当相邻两个光伏组件几何中心之间的距离小于虚拟距离,判断有遮挡;
在本实施例中,像点2与倾斜距离和水平面的接触点之间的虚拟距离,与第一光伏组件11和第二光伏组件12几何中心之间的距离有关,见图5所示,当第一光伏组件11和第二光伏组件12几何中心之间的距离大于虚拟距离,判断无遮挡;光伏系统1通过跟踪器(图中未标示)控制光伏组件表面朝向太阳光线的射入方向,且每个光伏组件与水平面之间的夹角角度的大小不变。见图6所示,当第一光伏组件11和第二光伏组件12几何中心之间的距离小于所述虚拟距离,判断有遮挡;光伏系统1通过跟踪器(图中未标示)控制光伏组件表面朝向太阳光线的射入方向,且每个光伏组件与水平面之间的夹角角度的大小发生不变,使相邻光伏组件之间无遮挡,保障光伏系统1的发电量。
相较于实施例一,优选地,本发明可以进一步通过虚拟距离与第一光伏组件11和第二光伏组件12几何中心之间的距离相比,判断相邻光伏组件之间有无遮挡,如无遮挡每个光伏组件与水平面之间的夹角角度的大小不变,仅需保证光伏组件便面随太阳光的光线转动,即至西向东;如有遮挡每个光伏组件与水平面之间的夹角角度的大小发生不变,需保证光伏组件便面随太阳光的光线转动,即至南向北转动,当然也可同时做至东向西转动。
在上述方法的跟踪方法的两个实施例中,上述步骤b)中,获取地方时和太阳光线直射点的纬度,得到所述太阳高度角,并通过如下算法计算得到:
A=90°-│α(+/-)β│
其中,A为太阳高度角;α是代表当地地理纬度;β是代表太阳直射点地理纬度;(+/-)是所求地理纬度与太阳直射是否在同一半球:如在同一半球为-;在南北两个半球为+。
在上述方法的跟踪方法的两个实施例中,上述步骤c)中,获取光伏组件倾斜面长度、几何中心至水平面之间的距离,以及倾斜角度,得到倾斜距离,并通过如下算法计算得到:
其中,d3为倾斜距离;d1为光伏组件倾斜面长度;h为光伏组件几何中心至水平面之间的距离;B为光伏组件与水平面之间的倾斜角度。
在上述方法的跟踪方法的两个实施例中,上述步骤d)中,根据太阳高度角、光伏组件倾斜角度,以及倾斜距离,得到像点与倾斜距离和水平面的接触点之间的虚拟距离,并通过如下算法计算得到:
其中,d4为虚拟距离。可以通过上述的计算得到像点与倾斜距离和水平面的接触点之间的虚拟距离,而计算虚拟距离的目的是判断相邻的光伏组件之间的距离是否过小或过大,过大虽能使每个光伏组件的表面不管何时、何地均能接触到太阳光线,提高光伏系统的产电量,但势必会造成整个光伏系统1占地面积变大。过小虽能解决占地面积,但是在不同时间和不同地点时相邻光伏组件之间势必会有遮挡,造成产电量的下降。进而通过虚拟距离的计算,有效地控制相邻光伏组件的距离,且通过跟踪器的控制,可以解决占地面积问题,也可以解决产电量的问题,提高适用范围。
在本发明光伏系统跟踪及逆跟踪方法的实施例三中,参看图4,包括:
步骤101:固定安装第一光伏组件11和第二光伏组件12;
步骤102:获取地方时和太阳光线直射点的纬度,得到太阳光线与水平面之间的太阳高度角;
步骤103:获取光伏组件倾斜面长度、几何中心至水平面之间的距离,以及倾斜角度,得到光伏组件的倾斜面顶端沿底端方向延伸至水平面之间的倾斜距离;
步骤104:根据太阳高度角、光伏组件倾斜角度,以及倾斜距离,得到像点2与倾斜距离和水平面的接触点之间的虚拟距离;
步骤105:根据相邻两个光伏组件几何中心之间的距离与虚拟距离之间相比,通过跟踪器控制光伏组件与太阳光线位置关系;
步骤106:当相邻两个光伏组件几何中心之间的距离大于虚拟距离,判断无遮挡;
步骤107:当相邻两个光伏组件几何中心之间的距离小于虚拟距离,判断有遮挡;
步骤108:根据预设的跟踪逆算方法(具体方法本申请中不再赘述)计算,得到太阳光线的临界光线与水平面之间的临界角度(光伏组件的光照强度随着光照度的增加而增加,光照度超过某一临界值以后光照强度不再增加,这一临界光线成为临界线,而临界线与水平面之间的夹角称为临界角度)。
步骤109:获取所述光伏组件倾斜面长度、相邻两个所述光伏组件几何中心之间的距离,以及临界角度,得到所述光伏组件与水平面之间的夹角发生改变后的目标角度;
步骤110:根据所述目标角度与所述光伏组件倾斜角度计算两个角度的差值;
步骤111:将差值数据传输给所述跟踪器,并驱动所述光伏组件与水平面之间的夹角达到目标角度。
在本实施例中,像点2与倾斜距离和水平面的接触点之间的虚拟距离,与第一光伏组件11和第二光伏组件12几何中心之间的距离有关,见图5所示,当第一光伏组件11和第二光伏组件12几何中心之间的距离大于虚拟距离,判断无遮挡;光伏系统1通过跟踪器(图中未标示)控制光伏组件表面朝向太阳光线的射入方向,且每个光伏组件与水平面之间的夹角角度的大小不变。见图6所示,当第一光伏组件11和第二光伏组件12几何中心之间的距离小于所述虚拟距离,判断有遮挡;光伏系统1通过跟踪器(图中未标示)控制光伏组件表面朝向太阳光线的射入方向,且每个光伏组件与水平面之间的夹角角度的大小发生不变,使相邻光伏组件之间无遮挡,保障光伏系统1的发电量。其中,应说明的是,图5、6中,粗的直线表示光伏组件表面能够接收到太阳光的射入,细的直线表示光伏组件表面不能够接收到太阳光的射入,为遮挡部分)。
相较于实施例二,优选地,本实施例中的通过判断虚拟距离与第一光伏组件11和第二光伏组件12几何中心之间的距离,如判断无遮挡,执行步骤101-106,如判断有遮挡,除执行步骤101-107,还必须执行步骤108-111,有效地解决遮挡问题。
在上述方法的逆跟踪方法的一个实施例中,上述步骤g)中,获取光伏组件倾斜面长度、相邻两个光伏组件几何中心之间的距离,以及临界角度,得到目标角度,并通过如下算法计算得到:
其中,d2为相邻两个所述光伏组件几何中心之间的距离;C为临界角度;D为目标角度。见图7所示根据目标角度调整后的光伏组件的结构示意图,临界角度的测量跟太阳高度角的测量计算方法一直,也可通过跟踪器对太阳光线射入方向由预设的跟踪算法得到。而最终是为了算出目标角度,所谓的目标角度是光伏组件和水平面之间的夹角的角度大小,只是这时的角度大小可以使临界光线正好照射在相邻的光伏组件上,有效地避免了相互之间产生遮挡,通过上述的计算得到目标角度,再由跟踪器根据目标角度与每个光伏组件设定时的倾斜角度之间的差值,有效地控制每个光伏组件所需转动的角度,使其达到目标角度。
其中,数据的计算和传输,以及控制,可以进一步在光伏系统1连接一主控制器(图中未标示),而主控制器与跟踪器通讯连通。主控制器可以设置在室内,通过远程控制整个光伏系统1的运转。
在本发明光伏系统跟踪及逆跟踪方法的实际运用中,以下分析有、无运用本发明光伏系统跟踪及逆跟踪方法的发电量对比与占地面积的分析
选择图7、8所示的全年太阳光线射入点路径图,晴天的日发电曲线,上午和下午时间段,有运用上述方法(backtracking)和无运用上述方法(non-backtracking)的发电量差异。见图9所示,这是一个典型晴天的仿真曲线,通常晴天时候有运用上述方法的日发电量能超出无运用上述方法的5~10%左右。(其中,细的曲线为未采用本发明的发电量曲线,粗的曲线为采用本发明的发电量曲线)
结合占地面积来进一步比较有、无使用本发明的差异。选取低纬度地点(13°N,77.6°E)印度Tirunelveri为例,以1MW(分子量)容量的光伏系统为例,设定不同安装间距时,列出地面覆盖率GCR(GroundCoverRatio)来方便比较,平单的GCR通常在40%左右,平单式光伏系统在有运用上述方法和无运用上述方法的发电量。参看图11平单式光伏系统GCR40%+有运用上述方法的发电量和GCR25%+无运用上述方法的接近,而GCR50%+有运用上述方法的平单式发电量和GCR40%+无运用上述方法的接近,也就是在发电量接近的情况下,同样的光伏组件系统运用上述方法后,其占地面积可以大幅的减小。
换个角度来说,在成本较高的土地上建设光伏系统项目,由于土地面积受限,只有将光伏组件之间的间距设计的比较小,才能保证占地面积也很小。进而相应的也会造成GCR较小,主要是通常阵列光伏系统1的相邻组件之间就会有阴影遮挡产生,将造成很大的发电量损失,有时甚至会超过5%,这种情况下,如采用平单式+有运用上述方法的模式,那么发电量就会有效的提升,正如图11中,的发电量超出GCR50%+未运用上述方法的2.4%,提升效果十分明显。
应当说明的是,上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种光伏系统跟踪及逆跟踪方法,其特征在于,应用于包括太阳光线射入点、至少两个相对水平面倾斜设置的光伏组件,以及设置在所述光伏组件上用于接收太阳光线,并控制所述光伏组件与太阳光线位置关系的跟踪器;所述太阳光线射入点为太阳光线射入水平面上形成的像点;该方法包括:
a)、固定安装至少两个所述光伏组件;
b)、获取地方时和太阳光线直射点的纬度,得到太阳光线与水平面之间的太阳高度角;
c)、获取所述光伏组件倾斜面长度、几何中心至水平面之间的距离,以及倾斜角度,得到所述光伏组件的倾斜面顶端沿底端方向延伸至水平面之间的倾斜距离;
d)、根据所述太阳高度角、所述光伏组件倾斜角度,以及所述倾斜距离,得到所述像点与所述倾斜距离和水平面的接触点之间的虚拟距离;
e)、根据相邻两个所述光伏组件几何中心之间的距离与所述虚拟距离之间相比;
f)、根据相比数据判断,并通过所述跟踪器控制所述光伏组件与太阳光线位置关系。
2.根据权利要求1所述的光伏系统跟踪及逆跟踪方法,其特征在于:
步骤b)中,获取地方时和太阳光线直射点的纬度,得到所述太阳高度角,并通过如下算法计算得到:
A=90°-│α(+/-)β│
其中,A为太阳高度角;α是代表当地地理纬度;β是代表太阳直射点地理纬度;(+/-)是所求地理纬度与太阳直射是否在同一半球:如在同一半球为-;在南北两个半球为+。
3.根据权利要求2所述的光伏系统跟踪及逆跟踪方法,其特征在于:
步骤c)中,获取所述光伏组件倾斜面长度、几何中心至水平面之间的距离,以及倾斜角度,得到倾斜距离,并通过如下算法计算得到:
其中,d3为倾斜距离;d1为光伏组件倾斜面长度;h为光伏组件几何中心至水平面之间的距离;B为光伏组件与水平面之间的倾斜角度。
4.根据权利要求3所述的光伏系统跟踪方法,其特征在于:
步骤d)中,根据所述太阳高度角、所述光伏组件倾斜角度,以及所述倾斜距离,得到所述像点与所述倾斜距离和水平面的接触点之间的虚拟距离,并通过如下算法计算得到:
其中,d4为虚拟距离。
5.根据权利要求4所述的光伏系统跟踪及逆跟踪方法,其特征在于:
所述步骤e)中,根据相邻两个所述光伏组件几何中心之间的距离与所述虚拟距离之间相比,在不同的地方时和太阳光线直射点的纬度上,判断两相邻设置的所述光伏组件之间有无遮挡;
当相邻两个所述光伏组件几何中心之间的距离大于所述虚拟距离,判断无遮挡;
当相邻两个所述光伏组件几何中心之间的距离小于所述虚拟距离,判断有遮挡。
6.根据权利要求5所述的光伏系统跟踪及逆跟踪方法,其特征在于:
判断两相邻设置的所述光伏组件之间无遮挡,所述光伏系统采用跟踪方法,所述跟踪方法为所述光伏组件通过所述跟踪器控制表面朝向太阳光线的射入方向,且所述光伏组件与水平面之间的夹角不发生改变。
7.根据权利要求5所述的光伏系统跟踪及逆跟踪方法,其特征在于:
判断两相邻设置的所述光伏组件之间有遮挡,所述光伏系统采用逆跟踪方法,所述逆跟踪方法为所述光伏组件通过所述跟踪器控制表面朝向太阳光线的射入方向,且所述光伏组件与水平面之间的夹角发生改变。
8.根据权利要求7所述的光伏系统跟踪及逆跟踪方法,其特征在于,
所述逆跟踪方法还包括:
g)、根据预设的跟踪逆算方法计算,得到太阳光线的临界光线与水平面之间的临界角度;
h)、获取所述光伏组件倾斜面长度、相邻两个所述光伏组件几何中心之间的距离,以及临界角度,得到所述光伏组件与水平面之间的夹角发生改变后的目标角度;
i)、根据所述目标角度与所述光伏组件倾斜角度计算两个角度的差值;
j)、将差值数据传输给所述跟踪器,并驱动所述光伏组件与水平面之间的夹角达到目标角度。
9.根据权利要求7所述的光伏系统跟踪及逆跟踪方法,其特征在于:
步骤h)中,获取所述光伏组件倾斜面长度、相邻两个所述光伏组件几何中心之间的距离,以及临界角度,得到目标角度,并通过如下算法计算得到:
其中,d2为相邻两个所述光伏组件几何中心之间的距离;C为临界角度;D为目标角度。
10.根据权利要求7所述的光伏系统跟踪及逆跟踪方法,其特征在于:
所述光伏系统进一步连接一主控制器,所述主控制器与所述跟踪器通讯连通。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510706499.2A CN105242693B (zh) | 2015-10-27 | 2015-10-27 | 光伏系统跟踪及逆跟踪的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510706499.2A CN105242693B (zh) | 2015-10-27 | 2015-10-27 | 光伏系统跟踪及逆跟踪的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105242693A true CN105242693A (zh) | 2016-01-13 |
CN105242693B CN105242693B (zh) | 2019-02-01 |
Family
ID=55040369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510706499.2A Active CN105242693B (zh) | 2015-10-27 | 2015-10-27 | 光伏系统跟踪及逆跟踪的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105242693B (zh) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106371466A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-02-01 | 河海大学常州校区 | 一种基于双面电池阵列的太阳能跟踪方法 |
CN106502274A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-03-15 | 河海大学常州校区 | 一种优化光伏跟踪系统组件间距的方法 |
CN108415463A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-08-17 | 北京市京能电源技术研究所有限公司 | 一种智能可调节太阳能电池支架及其智能调节方法 |
CN111273703A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-06-12 | 江苏中信博新能源科技股份有限公司 | 一种全方位辐照跟踪方法、检测装置和光伏跟踪器 |
CN111693020A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-09-22 | 合肥阳光新能源科技有限公司 | 光伏组串方位角确定方法、组串重组方法及相关装置 |
US11050383B2 (en) | 2019-05-21 | 2021-06-29 | Nextracker Inc | Radial cam helix with 0 degree stow for solar tracker |
US11159120B2 (en) | 2018-03-23 | 2021-10-26 | Nextracker Inc. | Multiple actuator system for solar tracker |
CN113778100A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-12-10 | 合肥仁洁智能科技有限公司 | 一种清扫机器人控制方法、装置及终端设备 |
US11387771B2 (en) | 2018-06-07 | 2022-07-12 | Nextracker Llc | Helical actuator system for solar tracker |
WO2023240730A1 (zh) * | 2022-06-16 | 2023-12-21 | 杭州伯资企业管理合伙企业(有限合伙) | 一种双层控制结构的光伏发电阵列角度控制方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100212653A1 (en) * | 2009-02-25 | 2010-08-26 | Solfocus, Inc. | Field Level Tracker Controller |
CN102354222A (zh) * | 2011-08-08 | 2012-02-15 | 上海聚恒太阳能有限公司 | 一种双轴太阳能光伏阵列发电系统的无阴影跟踪方法 |
CN103149947A (zh) * | 2013-01-08 | 2013-06-12 | 杭州帷盛科技有限公司 | 一种带反阴影跟踪的太阳能跟踪方法 |
CN103378186A (zh) * | 2012-04-18 | 2013-10-30 | 中信博新能源科技(苏州)有限公司 | 联动式太阳能光伏组件的跟踪支架装置 |
CN104216419A (zh) * | 2014-09-22 | 2014-12-17 | 西北工业大学 | 一种双轴太阳能光伏发电系统的无遮挡跟踪方法 |
-
2015
- 2015-10-27 CN CN201510706499.2A patent/CN105242693B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100212653A1 (en) * | 2009-02-25 | 2010-08-26 | Solfocus, Inc. | Field Level Tracker Controller |
CN102354222A (zh) * | 2011-08-08 | 2012-02-15 | 上海聚恒太阳能有限公司 | 一种双轴太阳能光伏阵列发电系统的无阴影跟踪方法 |
CN103378186A (zh) * | 2012-04-18 | 2013-10-30 | 中信博新能源科技(苏州)有限公司 | 联动式太阳能光伏组件的跟踪支架装置 |
CN103149947A (zh) * | 2013-01-08 | 2013-06-12 | 杭州帷盛科技有限公司 | 一种带反阴影跟踪的太阳能跟踪方法 |
CN104216419A (zh) * | 2014-09-22 | 2014-12-17 | 西北工业大学 | 一种双轴太阳能光伏发电系统的无遮挡跟踪方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
何银涛等: "光伏发电跟踪支架阴影数学模型研究", 《太阳能》 * |
弭辙等: "基于坐标系变换的双轴跟踪聚光光伏电站布局策略", 《太阳能学报》 * |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106371466B (zh) * | 2016-09-30 | 2019-03-15 | 河海大学常州校区 | 一种基于双面电池阵列的太阳能跟踪方法 |
CN106371466A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-02-01 | 河海大学常州校区 | 一种基于双面电池阵列的太阳能跟踪方法 |
CN106502274A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-03-15 | 河海大学常州校区 | 一种优化光伏跟踪系统组件间距的方法 |
CN106502274B (zh) * | 2016-12-14 | 2019-01-29 | 河海大学常州校区 | 一种优化光伏跟踪系统组件间距的方法 |
CN108415463B (zh) * | 2018-02-11 | 2022-02-22 | 北京市京能电源技术研究所有限公司 | 一种智能可调节太阳能电池支架及其智能调节方法 |
CN108415463A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-08-17 | 北京市京能电源技术研究所有限公司 | 一种智能可调节太阳能电池支架及其智能调节方法 |
US11283395B2 (en) | 2018-03-23 | 2022-03-22 | Nextracker Inc. | Multiple actuator system for solar tracker |
US11159120B2 (en) | 2018-03-23 | 2021-10-26 | Nextracker Inc. | Multiple actuator system for solar tracker |
US11711051B2 (en) | 2018-03-23 | 2023-07-25 | Nextracker Llc | Multiple actuator system for solar tracker |
US11387771B2 (en) | 2018-06-07 | 2022-07-12 | Nextracker Llc | Helical actuator system for solar tracker |
US11050383B2 (en) | 2019-05-21 | 2021-06-29 | Nextracker Inc | Radial cam helix with 0 degree stow for solar tracker |
US11705859B2 (en) | 2019-05-21 | 2023-07-18 | Nextracker Llc | Radial cam helix with 0 degree stow for solar tracker |
WO2021190368A1 (zh) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | 江苏中信博新能源科技股份有限公司 | 一种全方位辐照跟踪方法、检测装置和光伏跟踪器 |
CN111273703A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-06-12 | 江苏中信博新能源科技股份有限公司 | 一种全方位辐照跟踪方法、检测装置和光伏跟踪器 |
CN111693020A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-09-22 | 合肥阳光新能源科技有限公司 | 光伏组串方位角确定方法、组串重组方法及相关装置 |
CN111693020B (zh) * | 2020-06-22 | 2022-09-16 | 阳光新能源开发股份有限公司 | 光伏组串方位角确定方法、组串重组方法及相关装置 |
CN113778100A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-12-10 | 合肥仁洁智能科技有限公司 | 一种清扫机器人控制方法、装置及终端设备 |
CN113778100B (zh) * | 2021-09-18 | 2024-04-05 | 仁洁智能科技有限公司 | 一种清扫机器人控制方法、装置及终端设备 |
WO2023240730A1 (zh) * | 2022-06-16 | 2023-12-21 | 杭州伯资企业管理合伙企业(有限合伙) | 一种双层控制结构的光伏发电阵列角度控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105242693B (zh) | 2019-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105242693A (zh) | 光伏系统跟踪及逆跟踪的方法 | |
CN103149947B (zh) | 一种带反阴影跟踪的太阳能跟踪方法 | |
CN105760590B (zh) | 一种基于阴影辐射分析的屋顶式光伏阵列间距优化方法 | |
CN103941754B (zh) | 一种光伏发电用变时间间隔启停太阳光照跟踪系统及方法 | |
CN104281741A (zh) | 光伏组件倾角和阵列间距交叉反馈多因素综合计算方法 | |
CN101521478B (zh) | 一种太阳能自动跟踪系统 | |
CN206060658U (zh) | 一种新型发电效率高的光伏发电系统 | |
CN106933255B (zh) | 不同地形自适应太阳能跟踪方法 | |
CN102361420B (zh) | 利用阴影活动区增加太阳能光伏发电站发电量的方法 | |
CN102566587A (zh) | 一种光伏组跟踪装置 | |
CN105843264A (zh) | 一种太阳运动轨迹的光电感应追踪装置 | |
CN112383262B (zh) | 分段调节光伏板角度的光伏电站调节方法 | |
CN204539044U (zh) | 光伏阵列装置 | |
Zhen et al. | The effects of inclined angle modification and diffuse radiation on the sun-tracking photovoltaic system | |
CN102809972A (zh) | 光伏跟踪系统的回追跟踪方法 | |
CN108011574B (zh) | 双面太阳能电池跟踪支架的面板结构设计方法 | |
CN110113003A (zh) | 一种计算双面光伏组件背面辐照不均匀度的方法 | |
CN103116363A (zh) | 光伏发电机太阳轨迹跟踪方法及系统 | |
CN104460705B (zh) | 一种单轴光伏发电机反跟踪方法 | |
CN208298024U (zh) | 用于调整发电系统太阳能板最佳角度的球型光电调整系统 | |
CN208255725U (zh) | 一种智能全自动追日系统 | |
CN104426467B (zh) | 户用型光伏电池随光装置 | |
CN105322874A (zh) | 一种跟踪式太阳能板 | |
CN105337559A (zh) | 一种组合式太阳能板 | |
CN205142102U (zh) | 一种跟踪式太阳能板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 215331, building 6, No. 5, Poplar Road, Lu Jia, Kunshan, Jiangsu Applicant after: Jiangsu CITIC Bo new energy Polytron Technologies Inc Address before: 215331, Suzhou, Kunshan, Lujiazui Poplar Road, No. 6, building No. 5, building No. Applicant before: CITIC new energy technology (Suzhou) Co., Ltd. |
|
COR | Change of bibliographic data | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |