CN106788250B - 一种球形多角度太阳能辐照观测装置及方法 - Google Patents
一种球形多角度太阳能辐照观测装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106788250B CN106788250B CN201611175581.8A CN201611175581A CN106788250B CN 106788250 B CN106788250 B CN 106788250B CN 201611175581 A CN201611175581 A CN 201611175581A CN 106788250 B CN106788250 B CN 106788250B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solar energy
- energy irradiation
- observation
- angle
- ball
- 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.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 20
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
- H02S50/10—Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Abstract
本发明涉及一种球形多角度太阳能辐照观测装置及方法,主要用于光伏电站在线监测及辐照资源评价等。它主要包括太阳能辐照观测球、多路选择控制电路以及太阳能辐照在线测试仪。本观测装置采用球形安装结构可以对多至265个不同角度的太阳电池板的输出参数进行同步观测,采用自动在线监测方式极大地提高了测试效率和数据同步性,可以有效地反映当地太阳能辐照变化及资源状况。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能技术领域,尤其是涉及一种球形多角度太阳能辐照观测装置及方法。
背景技术
光伏发电发展迅速,光伏电站连续在线监测,掌握当地太阳能辐照变化特性及进行太阳能辐照资源评价,对于提高太阳电池板发电效率、光伏电站及光伏建筑一体化设施的设计建造、并网光伏系统的精确控制意义重大。
目前,太阳电池板输出参数的实测一般仅针对光伏组件的测试,太阳能辐照资源评价一般只针对南侧单方向固定角度,单倾角装置无法评价多方位倾角的太阳能辐照资源,对当地太阳能辐照变化特性的反映不全面。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题;提供了一种可以对多至265个不同角度的太阳电池板的输出参数进行同步观测,采用自动在线监测方式极大地提高了测试效率和数据同步性,可以有效地反映当地太阳能辐照变化及资源状况的一种球形多角度太阳能辐照观测装置及方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
一种球形多角度太阳能辐照观测装置,其特征在于,包括太阳能辐照观测球、与太阳能辐照观测球电连接的多路选择控制电路、以及与多路选择控制电路电连接的太阳能辐照在线测试仪;所述太阳能辐照观测球包括中心支柱、多个结构相同的观测球瓣及一个顶部水平支撑结构;观测球瓣通过固定机构沿周向同时与中心支柱以及顶部水平支撑结构固定;每个观测球瓣包括两个平行设置的弓形竖直支撑结构,弓形竖直支撑结构的侧边由若干短边首尾连接构成,弓形竖直支撑结构的短边上与短边垂直固定有若干固定板,太阳电池板安装在竖直支撑结构的固定板上,弓形竖直支撑结构顶部的太阳电池板还与水平支撑结构的边缘固定。
在上述的一种球形多角度太阳能辐照观测装置,每相邻两个观测球瓣之间的夹角均为15°的整数倍,每个观测球瓣分别朝向不同的方位。每个弓形竖直支撑结构的短边与水平面的夹角均为15°的整数倍。
在上述的一种球形多角度太阳能辐照观测装置,所述的多路选择控制电路包括中间继电器组、单片机及连接线路。所述中间继电器组中,中间继电器的数量与太阳电池板数量相对应,每个中间继电器由单片机控制触发,其常开常闭触点一端连接同一个太阳电池板输出端,常闭触点另一端连接太阳能辐照在线测试仪的输出电压测试通道,常开触点另一端连接太阳能辐照在线测试仪的短路电流测试通道。所述单片机由电脑编程控制。所述太阳能辐照在线测试仪可内部存储观测数据并显示在显示屏上。所述多路选择控制电路及太阳能辐照在线测试仪均设置在太阳能辐照观测球下方的采集箱内。
一种球形多角度太阳能辐照观测方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:装置连接,包括太阳能辐照观测球、多路选择控制电路以及太阳能辐照在线测试仪三者的上述结构及电气线路连接;
步骤2:测量参数设置,包括设置采样速率S、短路电流测试周期T、单次测试持续时间Δt以及系统时间与标准时间同步;
步骤3:测试存储,获得各角度及各位置太阳电池板的输出电压、短路电流的实时数据,并保存至太阳能辐照在线测试仪中,测试曲线实时显示在电脑显示屏上;
步骤4:数据输出,通过观测到的实时响应数据,得到太阳能辐照在不同角度下的分布特性以及偏差,判断出太阳能辐照不同时间段的最佳利用角度。
因此,本发明具有如下优点:采用球形安装结构可以对多至265个不同角度的太阳电池板的输出参数进行同步观测,采用自动在线监测方式极大地提高了测试效率和数据同步性,可以有效地反映当地太阳能辐照变化及资源状况。
附图说明
图1为观测装置电路连接结构示意图。
图2为本发明的观测装置立体结构示意图。
图3为本发明的竖直支撑结构的立体结构示意图(无太阳电池板)。
图4为本发明的竖直支撑结构的立体结构示意图(安装太阳电池板)。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例:
如图1所示,球形多角度太阳能辐照观测装置包括太阳能辐照观测球1、多路选择控制电路2以及太阳能辐照在线测试仪3。
太阳能辐照观测球包括多个结构相同的观测球瓣4及一个顶部水平支撑结构。所述观测球瓣均与中心支柱固定连接,每相邻两个观测球瓣之间的夹角均为15°的整数倍,每个观测球瓣分别朝向不同的方位。另外,每一个观测球瓣均包括两个并排安装的弓形竖直支撑结构,短边与水平面的夹角均为15°的整数倍。太阳电池板分别安装在水平支撑结构及竖直支撑结构的短边上。
本实施例中,每相邻两个观测球瓣之间的夹角均为45°,每个观测球瓣分别朝向东、东南、南、西南、西、西北、北、东北方向。每一个竖直支撑结构的短边与水平面的夹角分别为30°、60°、90°、120°、150°。
多路选择控制电路包括中间继电器组6、单片机7及连接线路。所述中间继电器组中,中间继电器的数量与太阳电池板数量相对应,每个中间继电器由单片机控制触发,其常开常闭触点一端连接同一个太阳电池板输出端,常闭触点另一端连接太阳能辐照在线测试仪的输出电压测试通道,常开触点另一端连接太阳能辐照在线测试仪的短路电流测试通道。所述单片机由电脑编程控制。所述太阳能辐照在线测试仪可内部存储观测数据并显示在显示屏上。所述多路选择控制电路及太阳能辐照在线测试仪均设置在太阳能辐照观测球下方的采集箱8内,如图2所示。
本实施例中,中间继电器组由41个中间继电器组成,每个中间继电器的常开常闭触点一端连接同一个太阳电池板输出端,常闭触点另一端连接太阳能辐照在线测试仪的输出电压测试通道CH1~CH41,常开触点另一端连接太阳能辐照在线测试仪的短路电流测试通道CH42~CH82。
如图3所示,测试方法包括以下步骤:
步骤1:装置连接,包括太阳能辐照观测球、多路选择控制电路以及太阳能辐照在线测试仪三者的上述结构及电气线路连接;
步骤2:测量参数设置,包括设置采样速率S、短路电流测试周期T、单次测试持续时间Δt以及系统时间与标准时间同步;
步骤3:测试存储,获得各角度及各位置太阳电池板的输出电压、短路电流的实时数据,并保存至太阳能辐照在线测试仪中,测试曲线实时显示在电脑显示屏上;
步骤4:数据输出,通过观测到的实时响应数据,得到太阳能辐照在不同角度下的分布特性以及偏差,判断出太阳能辐照不同时间段的最佳利用角度。
本实施例使用高电平触发中间继电器,设置采样速率S为每秒10样本点,短路电流测试周期T为1分钟、单次测试持续时间Δt为5秒,则单片机每1分钟输出一次高电平,每次高电平持续时间为5秒。中间继电器在未被触发状态下,太阳能辐照在线测试仪测试的为各太阳电池板的开路电压值;当单片机输出高电平,使中间继电器被触发后,测试的为各太阳电池板的短路电流值;当被触发5秒后,单片机输出低电平,中间继电器恢复常态,开始测试各太阳电池板的开路电压值;而55秒后,中间继电器将再次被触发,继而测试各太阳电池板的短路电流值。如此循环往复,即可达到自动在线监测的目的。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (4)
1.一种球形多角度太阳能辐照观测装置,其特征在于,包括太阳能辐照观测球(1)、与太阳能辐照观测球(1)电连接的多路选择控制电路(2)、以及与多路选择控制电路(2)电连接的太阳能辐照在线测试仪(3);所述太阳能辐照观测球包括中心支柱、多个结构相同的观测球瓣(4)及一个顶部水平支撑结构(5);观测球瓣(4)通过固定机构沿周向同时与中心支柱以及顶部水平支撑结构(5)固定;每个观测球瓣包括两个平行设置的弓形竖直支撑结构,弓形竖直支撑结构的侧边由若干短边首尾连接构成,弓形竖直支撑结构的短边上与短边垂直固定有若干固定板,太阳电池板安装在竖直支撑结构的固定板上,弓形竖直支撑结构顶部的太阳电池板还与水平支撑结构的边缘固定。
2.根据权利要求1所述的一种球形多角度太阳能辐照观测装置,其特征在于,每相邻两个观测球瓣之间的夹角均为15°的整数倍,每个观测球瓣分别朝向不同的方位;每个弓形竖直支撑结构的短边与水平面的夹角均为15°的整数倍。
3.根据权利要求1所述的一种球形多角度太阳能辐照观测装置,其特征在于,所述的多路选择控制电路包括中间继电器组(6)、单片机(7)及连接线路;所述中间继电器组中,中间继电器的数量与太阳电池板数量相对应,每个中间继电器由单片机控制触发,其常开常闭触点一端连接同一个太阳电池板输出端,常闭触点另一端连接太阳能辐照在线测试仪的输出电压测试通道,常开触点另一端连接太阳能辐照在线测试仪的短路电流测试通道;所述单片机由电脑编程控制;所述太阳能辐照在线测试仪可内部存储观测数据并显示在显示屏上;所述多路选择控制电路及太阳能辐照在线测试仪均设置在太阳能辐照观测球下方的采集箱(8)内。
4.一种采用权利要求1所述的球形多角度太阳能辐照观测装置的观测方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:装置连接,包括太阳能辐照观测球、多路选择控制电路以及太阳能辐照在线测试仪三者的上述结构及电气线路连接;
步骤2:测量参数设置,包括设置采样速率S、短路电流测试周期T、单次测试持续时间Δt以及系统时间与标准时间同步;
步骤3:测试存储,获得各角度及各位置太阳电池板的输出电压、短路电流的实时数据,并保存至太阳能辐照在线测试仪中,测试曲线实时显示在电脑显示屏上;
步骤4:数据输出,通过观测到的实时响应数据,得到太阳能辐照在不同角度下的分布特性以及偏差,判断出太阳能辐照不同时间段的最佳利用角度。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611175581.8A CN106788250B (zh) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | 一种球形多角度太阳能辐照观测装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611175581.8A CN106788250B (zh) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | 一种球形多角度太阳能辐照观测装置及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106788250A CN106788250A (zh) | 2017-05-31 |
CN106788250B true CN106788250B (zh) | 2019-01-04 |
Family
ID=58891049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201611175581.8A Active CN106788250B (zh) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | 一种球形多角度太阳能辐照观测装置及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106788250B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116026455A (zh) * | 2023-02-22 | 2023-04-28 | 中国科学技术大学 | 一种高精度辐照传感器的测量方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004280220A (ja) * | 2003-03-13 | 2004-10-07 | Tama Tlo Kk | 太陽光発電システムおよびその最大電力点追従制御方法 |
CN104113281A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-10-22 | 武汉日新科技股份有限公司 | 新型多通道太阳能电池组件测试系统及双重智能扫描方法 |
CN204119131U (zh) * | 2014-10-21 | 2015-01-21 | 合肥聚能新能源科技有限公司 | 一种自动跟踪光伏支架系统的控制器 |
CN105680779A (zh) * | 2016-01-21 | 2016-06-15 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种全方位太阳光追踪光伏支架和光伏系统 |
-
2016
- 2016-12-19 CN CN201611175581.8A patent/CN106788250B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004280220A (ja) * | 2003-03-13 | 2004-10-07 | Tama Tlo Kk | 太陽光発電システムおよびその最大電力点追従制御方法 |
CN104113281A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-10-22 | 武汉日新科技股份有限公司 | 新型多通道太阳能电池组件测试系统及双重智能扫描方法 |
CN204119131U (zh) * | 2014-10-21 | 2015-01-21 | 合肥聚能新能源科技有限公司 | 一种自动跟踪光伏支架系统的控制器 |
CN105680779A (zh) * | 2016-01-21 | 2016-06-15 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种全方位太阳光追踪光伏支架和光伏系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106788250A (zh) | 2017-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kenny et al. | Energy rating of PV modules: comparison of methods and approach | |
CN208707595U (zh) | 光伏组件检测设备和光伏系统 | |
CN106788250B (zh) | 一种球形多角度太阳能辐照观测装置及方法 | |
Driesse et al. | Evaluating the effectiveness of maximum power point tracking methods in photovoltaic power systems using array performance models | |
WO2021017234A1 (zh) | 一种光伏组件性能的衰减监测方法及系统 | |
CN104579168A (zh) | 一种光伏组件户外暴露试验方法 | |
CN107506724A (zh) | 倾角检测方法及检测终端 | |
Malik et al. | Outdoor data evaluation of half-/full-cell modules with regard to measurement uncertainties and the application of statistical methods | |
CN207066494U (zh) | 输电线路覆冰监测系统 | |
CN107959475A (zh) | 一种光伏组件户外测试系统及方法 | |
CN102565613B (zh) | 光伏组件边缘湿漏电性和长期可靠性的检测装置及方法 | |
CN109672220A (zh) | 一种村级的光伏电站管理系统及其控制方法 | |
Ahmed et al. | Degradation analysis of MC-Si PV modules after long term exposure under desert climate | |
CN108988787A (zh) | 光伏组件检测设备、方法和光伏系统 | |
CN209298905U (zh) | 一种村级的光伏电站管理系统 | |
WO2007095893A1 (de) | Verfahren zur kontrolle von solar betriebenen kraftwerken | |
CN207832835U (zh) | 一种试验弯头支架以及带电检测装置 | |
CN209327823U (zh) | 一种基于物联网的农业降水量监控装置 | |
CN215833600U (zh) | 一种具有安装结构的河流流速探测用雷达 | |
CN108693433A (zh) | 一种地线监测仪 | |
CN205584134U (zh) | 光伏组件用黑箱暴露试验装置 | |
Sitthiphol et al. | Insulation resistance and Leakage current in PV modules and strings with different grounding configurations | |
CN214591321U (zh) | 一种用于叠瓦组件的多针排el测试单元 | |
Li | Development of an IoT Based Photovoltaic Monitoring System Using Hybrid Modeling | |
CN208506214U (zh) | 一种储能电池高原环境下工况试验系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |