CN108183665A - 光伏组件及其控制方法以及光伏风力发电机组 - Google Patents

光伏组件及其控制方法以及光伏风力发电机组 Download PDF

Info

Publication number
CN108183665A
CN108183665A CN201711461286.3A CN201711461286A CN108183665A CN 108183665 A CN108183665 A CN 108183665A CN 201711461286 A CN201711461286 A CN 201711461286A CN 108183665 A CN108183665 A CN 108183665A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wind speed
photovoltaic panel
photovoltaic
preset
photovoltaic module
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.)
Pending
Application number
CN201711461286.3A
Other languages
English (en)
Inventor
邢波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Goldwind Science and Creation Windpower Equipment Co Ltd
Original Assignee
Beijing Goldwind Science and Creation Windpower Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Goldwind Science and Creation Windpower Equipment Co Ltd filed Critical Beijing Goldwind Science and Creation Windpower Equipment Co Ltd
Priority to CN201711461286.3A priority Critical patent/CN108183665A/zh
Publication of CN108183665A publication Critical patent/CN108183665A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/007—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations the wind motor being combined with means for converting solar radiation into useful energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • 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
    • H02S10/00—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
    • H02S10/10—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power including a supplementary source of electric power, e.g. hybrid diesel-PV energy systems
    • H02S10/12—Hybrid wind-PV energy systems
    • 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
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
    • H02S20/32—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment specially adapted for solar tracking
    • 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
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • 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
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • 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
    • 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
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明提供了一种光伏组件，包括支架、光伏板以及调节装置。所述调节装置分别用于调节所述光伏板与所述支架、以及所述光伏板与所述承托部件之间的相对位置关系。本发明提供的所述光伏组件可以通过调节以使其具有减少迎风面积以及增加受光面积的特点。本发明还提供了一种光伏组件的控制方法，用于控制所述光伏板与所述支架、以及所述光伏板与所述承托部件之间的相对位置关系。本发明还提供了一种具有上述光伏组件的光伏风力发电机组，实现了在风电场中风光能互补，以使其在风电场断电后为机组提供通讯电源。

Description

光伏组件及其控制方法以及光伏风力发电机组
技术领域
本发明涉及光伏风力发电领域，具体而言，本发明涉及一种光伏组件、光伏组件的控制方法及具有所述光伏组件的光伏风力发电机组。
背景技术
随着化石能源的逐步减少，能源的危机时刻存在爆发可能。新能源(NE)又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式包括太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。风力发电机组是一种利用风能转化为电能的设备，被广泛安装在各个风资源较为丰富的地区。
在风电场运维过程中发现：风电场经常出现全场停电的情况，此时风力发电机组的状态难以监控，且风力发电机组内部设有UPS类电池；在机组的长期停机情况下，此类部件的失效情况严重。进一步地，为了充分利用风能、太阳能，在机舱上，通常设置具有光伏组件的风力发电机组，然而，飞机在飞行过程，其飞行速度较快，设置在机舱上的光伏组件容易遭到风的袭击，导致变形、甚至毁坏。
发明内容
本发明目的在于提供了一种光伏组件及其控制方法、光伏风力发电机组，其可进行风能和太阳能的双重能力收集功能，提高了资源利用率，并可在风电场断电后提供通讯电源。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种光伏组件，支撑于承托部件上，包括支架、光伏板以及调节装置；所述调节装置分别用于调节所述光伏板与所述支架、以及所述光伏板与所述承托部件之间的相对位置关系。
优选地，所述支架包括第一支撑件以及第二支撑件，所述第一支撑件设置在所述第二支撑件上；所述光伏板的第一端部与所述第二支撑件通过枢轴连接，所述光伏板与所述第一端相对的另一端为自由端，所述调节装置位于所述第一支撑件和/或第二支撑件上，所述调节装置包括升降部，所述升降部与所述光伏板连接以调节所述自由端与所述第一支撑件的相对位置。
优选地，所述升降部包括设置在第二支撑件上的滑动件与连接件，所述连接件的一端连接所述光伏板的自由端，所述连接件绕所述滑动件滑动，以将所述光伏板的自由端调节至预定位置。
优选地，所述升降部进一步包括锁固件，所述锁固件连接所述连接件的另一端，当所述光伏板的自由端调节至预定位置时，所述锁固件固定所述连接件的另一端。
优选地，所述调节装置进一步包括旋转部，所述旋转部与所述光伏板连接，所述旋转部驱动所述光伏板相对于所述承托部件旋转。
优选地，所述光伏组件还包括：风速检测装置；所述风速检测装置与所述调节装置连接，所述风速检测装置用于监测实时风速，以使所述调节装置根据所述风速检测装置监测到的实时风速调节所述光伏板与所述支架、以及所述光伏板与所述承托部件之间的相对位置关系。
优选地，所述风速检测装置检测的风速大于预设第一风速阈值时，所述调节装置将所述光伏板调节至预设的第一位置，以减少所述光伏板的迎风面积。
优选地，所述光伏组件还包括：预测装置，所述预测装置分别与所述风速检测装置以及所述调节装置连接，所述预测装置用于预测当前环境中下一个单位时间段内的风速，以使所述调节装置在预测风速到来之前调节所述光伏板与所述支架、以及所述光伏板与所述承托部件之间的相对位置关系。
优选地，所述预测装置预测下一个单位时间段内的预测风速大于预设的第二风速阈值时，所述调节装置将所述光伏板调节至预设的第二位置，以减少所述光伏板在预测风速到来时的迎风面积。
优选地，所述光伏组件还包括：光照强度监测装置，所述光照强度检测装置与所述旋转部连接，当所述光照强度监测装置检测的光照强度大于预设的第一光强阈值时，所述旋转部带动所述第二支撑件转动至当前光照强度的位置。
优选地，所述光伏组件还包括：角度传感器，所述角度传感器与所述旋转部连接，所述角度传感器用于检测所述旋转部偏离预设的工作位置的偏航角，当所述角度传感器检测到所述偏航角，所述旋转部带动所述第二支撑件沿所述偏航角反向旋转回归至预设的工作位置。
一种光伏组件的控制方法，所述光伏组件包括能够收纳的光伏板，其特征在于，包括下述步骤：
获取当前环境下的风速数据；
将所述风速数据与预设的第一风速阈值进行比对；
当所述风速数据大于预设的第一风速阈值时，调节所述光伏板与所述支架的位置，使得所述光伏板处于收纳状态，以减小所述光伏板的迎风面积；
或当所述风速数据小于或等于预设的第一风速阈值时，调节所述光伏板至预定位置，以增大所述光伏板的迎风面积。
优选地，所述的光伏组件的控制方法，包括下述步骤：
获取当前环境中下一个单位时间段内的预测平均风速；
将所述预测平均风速与预设的第二风速阈值进行比对；
当所述预测平均风速大于预设的第二风速阈值时，控制所述光伏板处于收纳状态，以减小所述光伏板的迎风面积；
当所述预测平均风速小于等于预设的第二风速阈值时，控制所述光伏板的自由端位置至预定位置，以增大所述光伏板的迎风面积；
当检测到的当前环境下的风速数据小于或等于所述预设的第一风速阈值，而所述预测平均风速大于所述预设的第二风速阈值时，控制所述光伏板处于收纳状态，以减小所述光伏板的迎风面积。
优选地，所述的光伏组件的控制方法，还包括：
当所述风速数据小于等于预设的第一风速阈值时，或者当所述预测平均风速小于等于第二风速阈值时，控制所述光伏板处于打开状态，以增大所述光伏板的迎风面积；
获取当前环境下的光照强度数据；
将所述光照强度与预设的第一光强阈值进行比对；
当所述光照强度大于预设的第一光强阈值时，所述调节装置调节所述光伏板至当前光照强度的位置。
优选地，所述的光伏组件的控制方法，还包括下述步骤：
获取所述光伏组件当前环境下的偏航角数据；
调节所述光伏板沿所述偏航角反向旋转回归至预设的工作位置。
一种光伏风力发电机组，所述光伏风力发电机组包括上述光伏组件，所述光伏组件安装在其机舱上。
相比于现有技术，本发明的方案具有以下有益效果：
本发明提供一种光伏组件及其控制方法，以及具有所述光伏组件的光伏风力发电机组，其中，所述光伏组件上设置有调节装置，其可以调节所述光伏板与承托部件之间的相对位置，在工作过程中，可根据太阳光照射方向、强度、环境风速等调节光伏板的相对位置，以增大所述光伏的受光面积，同时减少并避免环境风毁坏所述光伏板。本发明提供的光伏风力发电机组，具有本发明提供的光伏组件，其可进行风能和太阳能的双重能力收集功能，提高了资源利用率，并可在风电场断电后提供通讯电源。
进一步地，所述光伏组件设置在所述光伏风力发电机组的机舱上，有效利用所述机舱上的空间，无需占用土地面积，节约了土地资源。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例中所述光伏板升起时的光伏组件结构示意图；
图2为本发明实施例中所述光伏板降落时的光伏组件结构示意图；
图3为本发明实施例中所述光伏组件旋转时所述光伏板的朝向示意图；
图4为本发明实施例中所述光伏组件的电气控制示意图。
图5为本发明实施例中依据实测风速控制所述光伏板升降时的控制流程图；
图6为本发明实施例中依据预测风速控制所述光伏板升降时的控制流程图；
图7为本发明实施例中依据光照强度控制所述光伏板旋转时的控制流程图。
图8为本发明实施例中依据所述光伏组件与所述承托部件之间的偏航角控制所述光伏板旋转时的控制流程图；
图9为本发明实施例中所述光伏风力发电机组的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
请参阅图1、图2、图3与图4，本发明提供了一种光伏组件100，所述光伏组件100包括支架10、光伏板20、调节装置30、风速检测装置40、预测装置50以及光照强度检测装置(未示出，下同)。所述光伏组件100设置在所述承托部件1000上。
所述支架10包括第一支撑件11以及第二支撑件12，所述第一支撑件11设置在所述第二支撑件12上。在本实施例中，所述第一支撑件11沿第一方向设置，所述第二支撑件12沿垂直于所述第一方向的第二方向设置。所述第二支撑件12的一个端部包括一个带有外齿旋转轴承的承载部121，所述第二支撑件12可绕其旋转轴承的轴心转动，另一端部固定设置在所述承托部件1000上。所述承载部121设置有枢轴13，所述枢轴13的延伸方向位于所述第二支撑件12所在平面。所述第一支撑件11包括垂直设置于所述承载部121上的支撑杆111。
所述光伏板20的第一端部21通过所述枢轴13设置在所述第二支撑件12上，与所述第一端部21相对的另一端部设置为自由端22。
所述调节装置30可以设置在所述第一支撑件11或/及第二支撑件12上。在本实施例中，所述调节装置30包括有升降部31以及旋转部32。所述升降部31用于调节所述光伏板20与所述支架10之间的位置关系。所述旋转部32用于调节所述光伏板20与所述承托部件1000之间的相对位置关系。
所述升降部31包括滑动件311、连接件312以及驱动件313。所述滑动件311设置在所述支撑杆111远离所述承载部121的一端，在本实施例中，所述滑动件311为一定滑轮。所述连接件311一端连接所述光伏板20的自由端22，另一端连接所述驱动件313。在本实施例中，所述连接件311为带有钢丝绳的绞线盘，所述钢丝绳的一端连接所述驱动件313，另一端从所述绞线盘中伸出至绕过所述定滑轮并连接于所述光伏板20的自由端22，所述钢丝绳可在所述定滑轮上滑动。所述驱动件313包括设置有旋转编码器3132的第一电机3131，所述第一电机3131通过调节所述钢丝绳伸出或缩回的长度，进而调节所述光伏板20与所述支架10之间的位置关系，使得所述光伏板20的自由端22升起至预设位置或降落至所述第二支撑件12上。当所述第一电机3131工作时，其旋转编码器3132检测并记录所述第一电机3131的旋转圈数，以计算所述钢丝绳312伸出或缩回的长度。
进一步地，所述升降部31还包括有锁固件，所述锁固件设置在所述连接件312靠近所述驱动件313的一端，当所述光伏板20的自由端22升起至预定位置或降落至所述第二支撑件12上时，所述锁固件将所述连接件312与所述驱动件313连接的一端锁定。可以理解的是，所述升降部31不限于上述结构，还可以是其他具有升降功能的结构，如液压设备、伸缩杆等。
具体地，还包括第一位置传感器314与第二位置传感器315。其中，第一位置传感器314设置在所述支撑杆111靠近所述滑动件311的一端上，第二位置传感器315设置在所述第二支撑杆12上。当所述第一位置传感器314检测到所述光伏板20的自由端22升起至预定位置时，所述锁固件自动锁住所述连接件312。此时，所述连接件312不随所述滑动件311滑动而伸长，因而无需所述第一电机3131持续性工作以固定所述连接件312，从而减少能耗。当所述第二位置传感器315检测到所述光伏板20的自由端22降落至预定位置，如直接降落至所述第二支撑件12时，所述锁固件304自动锁住所述连接件312，以将所述光伏板20的自由端22固定在所述第二支撑件12上。
所述旋转部32包括带有外齿的驱动轮321以及第二电机322。所述驱动轮321安装在所述第二电机322的输出轴上，且其外齿与所述承载部121的外齿啮合。所述旋转部32通过所述驱动轮321与所述承载部121啮合传动，以调节所述光伏板20与所述承托部件1000之间的相对位置关系。具体地，所述旋转部32可带动所述光伏板20相对于所述承托部件1000旋转。
进一步地，所述旋转部32上设置有角度传感器323，所述角度传感器323与所述第二电机322连接。当所述承托部件1000转动时，所述角度传感器323通过检测所述承托部件1000的旋转角度，以检测并记录所述光伏组件100偏离预设的工作位置的偏航角。
所述风速检测装置40包括风速传感器，所述风速传感器设置在所述支撑杆111顶部并与所述调节装置30连接。所述风速传感器用于检测监测当前环境下的实时风速，以使所述调节装置30根据所述风速检测装置40监测到的实时风速调节所述光伏板20的自由端22与所述第一支撑件11的相对位置。具体地，当所述风速检测装置40监测到的实时风速大于预设的第一风速阈值时，所述调节装置30启动所述第一电机3131并解锁所述锁固件，以驱动所述连接件312伸出所述绞线盘，进而将所述光伏板20的自由端22降落至所述第二支撑件12上，以减少所述光伏板20的迎风面积。当所述风速检测装置40监测到的实时风速小于或等于预设的第一风速阈值时，所述调节装置30启动所述第一电机3131并解锁所述锁固件，以驱动所述连接件312缩回所述绞线盘中，进而将所述光伏板20的自由端22升起至第一支撑件11上的预定位置，以使所述光伏板20在工作时增大辐射吸收总量。
所述预测装置50分别与所述风速检测装置40以及所述调节装置30连接，所述预测装置50用于预测当前环境中下一个单位时间段内的风速，以使所述调节装置30在预测风速到来之前调节所述光伏板20的自由端22与所述第一支撑件11的相对位置。具体地，当所述预测装置50测得的预测风速大于预设的第二风速阈值时，所述调节装置30启动所述第一电机3131并解锁所述锁固件，以驱动所述连接件312伸出所述绞线盘，进而将所述光伏板20的自由端22降落至所述第二支撑件102上，以减少所述光伏板20的迎风面积。当所述预测装置50测得的预测风速小于或等于预设的第二风速阈值时，所述调节装置30启动所述第一电机3131并解锁所述锁固件，以驱动所连接件312缩回所述绞线盘中，进而将所述光伏板20的自由端22升起至第一支撑件11上的预定位置，以使所述光伏板20在工作时增大辐射吸收总量。
可以理解的是，当所述风速检测装置40监测到的当前环境下的风速数据小于或等于所述预设的第一风速阈值，并而，所述预测装置50预测平均风速大于所述预设的第二风速阈值时，仍然控制所述光伏板20处于收纳状态，以减小所述光伏板的迎风面积。
所述光照强度监测装置与所述旋转部32连接，用于检测当前环境下的光照强度，以使所述旋转部32根据所述光照强度检测装置监测到的光照强度值带动所述第二支撑件12旋转，以使所述光伏组件100转动至预设的工作位置，以增大所述光伏板20的受光面积。当所述光照强度监测装置检测的光照强度大于预设的第一光强阈值时，所述旋转部32启动所述第二电机322旋转，以带动所述第二支撑件12旋转，以使所述光伏组件100回归至预设的工作位置。当所述光照强度监测装置检测的光照强度小于或等于预设的第一光强阈值时，所述旋转部32仅通过所述角度传感器323检测并记录其偏航角，待所述光照强度大于预设的第一光强阈值后再启动所述第二电机322旋转，以使所述光伏组件100回归至预设的工作位置。
具体地，所述光照强度监测装置包括时间监测器(未示出，下同)，所述时间监测器与所述旋转部32连接，所述旋转部32通过所述时间监测器监测的时间来判断是否启动电机旋转以回归至预设的工作位置。当所述时间监测器检测出当前时间在预设时间范围内时，所述旋转部32根据所述角度传感器323记录其偏离预设的工作位置的偏航角启动所述第二电机322旋转，以带动所述第二支撑件12反向旋转，以使所述光伏组件100回归至预设的工作位置。当所述时间监测器检测出当前时间不在预设时间范围内时，所述旋转部32仅通过所述角度传感器323检测并记录其偏航角，待所述光照强度大于预设的第一光强阈值后再启动所述第二电机322旋转，以带动所述第二支撑件12反向旋转，以使所述光伏组件100回归至预设的工作位置。在本实施例中，预设的工作位置为正南方向，所述预设时间范围可以设置为8:00至17：00。
可以理解的是，工作位置的设定以及时间范围值的设定可以根据需要调整，如将预设的工作位置设置为东南方向，所述预设时间范围设置为12:00至16：00。
所述光伏组件100进一步设置有一与所述调节装置30、所述风速监测装置40、预测装置50以及光照强度检测装置连接的主控装置200。所述主控装置200通过接收述风速监测装置40、预测装置50以及光照强度检测装置传送的数据信息，并判断所述数据信息与其预设值之间的关系，根据所述数据信息与其预设值之间的关系控制调节装置30分别调节所述光伏板20与所述支架10以及所述光伏板20与所述承托部件1000之间的位置关系。
所述光伏组件100上设置有调节装置30，所述调节装置30可以依据风速大小控制所述光伏板20的自由端相对于所述第一支撑件11运动，以调节所述光伏板20的自由端22与所述第一支撑件11上的相对位置，有利于在风速较大时减少所述光伏板20的迎风面积。
进一步地，所述调节装置30还可以依据所述光照强度控制所述光伏板20的朝向，有利于增加所述光伏板20受光面积，从而提高所述光伏板20的光辐射总量。
请参阅图5，基于上述具有光伏组件100，本发明还提供一种所述光伏组件100的控制方法，包括以下步骤：
S101：获取当前环境下的风速数据。
具体地，所述风速检测装置40检测当前环境下的实时风速，并将测得的所述实时风速数据传送至所述主控装置200。
S102：将所述风速数据与预设的第一风速阈值进行比对。
具体地，所述主控装置200预先设置有第一风速阈值，将所述第一风速阈值与所述风速检测装置40传送来的实时风速数据进行大小比对，并根据比对结果控制所述升降部31调节所述光伏板20与所述第一支撑件11的相对位置。
S103：当所述风速数据大于预设的第一风速阈值时，控制所述光伏板处于收纳状态，以减小所述光伏板的迎风面积；当所述风速数据小于或等于预设的第一风速阈值时，调节所述光伏板至预定位置，以增大所述光伏板的迎风面积。
具体地，当所述实测风速值大于所述第一风速阈值时，所述主控装置200控制所述第一电机3131启动并解锁所述锁固件，以驱动所述钢丝绳伸出所述绞线盘，将所述光伏板20的自由端22降落至所述第二支撑件12上并固定于在所述第二支撑件12，以使所述光伏板20处于收纳状态，以减少所述光伏板20的迎风面积。
当所述实时风速小于或等于预设的第一风速阈值时，所述主控装置200控制所述第一电机3131启动并解锁所述锁固件，以驱动所述钢丝绳缩回所述绞线盘，将所述光伏板20的自由端22升起至所述预定位置并锁定在预定位置上，以使所述光伏板20处于打开状态，以减少所述光伏板20的迎风面积。可以理解的是，所述预定位置不限于一个，还可以设置为多个，具体地，将风速划分成多个等级，每一个风速等级均对应设置有一个预定位置。
请参阅图6，在所述步骤S103之后，进一步包括：
S201：获取当前环境中下一个单位时间段内的预测平均风速。
具体地，所述预测装置50根据所述风速检测装置40测得的当前环境下的实时风速预测当前环境中下一个单位时间段内的风速，并把预测到的风速传送至所述主控装置200。
S202：将所述预测平均风速与预设的第二风速阈值进行比对。
具体地，所述主控装置200预先设置有第二风速阈值，将所述第二风速阈值与所述预测装置50传送来的预测风速值进行大小比对，并根据比对结果控制所述升降部31调节所述光伏板20与所述第一支撑件11的相对位置。
S203：当所述预测平均风速大于预设的第二风速阈值时，控制所述光伏板处于收纳状态，以减小所述光伏板的迎风面积；当所述预测平均风速小于等于预设的第二风速阈值时，控制所述光伏板的自由端位置至预定位置，以增大所述光伏板的迎风面积；当检测到的当前环境下的风速数据小于或等于所述预设的第一风速阈值，而所述预测平均风速大于所述预设的第二风速阈值时，控制所述光伏板处于收纳状态，以减小所述光伏板的迎风面积。
具体地，当所述预测平均风速大于预设的第二风速阈值时，所述主控装置200控制所述第一电机3131启动并解锁所述锁固件，以驱动所述钢丝绳伸出所述绞线盘，将所述光伏板20的自由端22降落至所述第二支撑件12上并固定于在所述第二支撑件12，以使所述光伏板20处于收纳状态，以减少所述光伏板20的迎风面积。
当所述预测平均风速小于或等于预设的第一风速阈值时，所述主控装置200控制所述第一电机3131启动并解锁所述锁固件，以驱动所述钢丝绳缩回所述绞线盘，将所述光伏板20的自由端22升起至所述预定位置并锁定在所述预定位置上，以使所述光伏板20处于打开状态，以减少所述光伏板20的迎风面积。
可以理解的是，当检测到的当前环境下的风速数据小于或等于所述预设的第一风速阈值，而所述预测平均风速大于所述预设的第二风速阈值时，所述主控装置200控制所述第一电机3131启动并解锁所述锁固件，以驱动所述钢丝绳伸出所述绞线盘，将所述光伏板20的自由端22降落至所述第二支撑件12上并固定于在所述第二支撑件12，以使所述光伏板20处于收纳状态，以减少所述光伏板20的迎风面积。
可以理解的是，所述预定位置不限于一个，还可以设置为多个，具体地，将风速划分成多个等级，每一个等级均对应设置有一个预定位置。
在本发明中，预测当前环境下的风速采用风功率预测/风电场功率预测WPP(WindPower Prediction)方法，风电场是利用在某个通过预测的坐标范围内，几座或者更换多的经过科学测算，按照合理距离安装的风力发电机，利用可控范围内的风能所产生的电力来实现运行供电。由于风是大气压力差引起的空气流动所产生的，风向和风力的大小时刻都在变化。因而，风力发电具有波动性、间歇性和随机性的特点。这些特点所导致的风电场功率波动，会对地区电网整体运行产生影响，进而会影响到整个地区总网内的电压稳定。因此，当风力发电场，特别是大容量风力发电场接入电网时，就会给整个电力系统的安全、稳定运行带来一定的隐患。同时，这些波动性、间歇性和随机性的特点，也会严重影响风机的发电效率和使用寿命。
具体的工作原理为，风功率预测系统技术，是根据风电场气象信息有关数据，利用物理模拟计算和科学统计方法，对风电场的风力风速进行短期预报，而预测出风电场的功率，从而也可实现电力调度部门对风电调度的要求。每一个风电场均有自己的风功率预测系统，与中央监控系统的数据进行交换；中央监控系统可以获得当前环境下的实时风速以及未来某一段时间的平均风速。
请参阅图7，所述光伏组件的控制方法在所述步骤S103或所述步骤S203之后，还可以包括下述步骤：
S301：获取当前环境下的光照强度数据。
具体地，所述光照强度检测装置检测当前环境下的光照强度值，并将测得的所述光照强度值传送至所述主控装置200。
S302：将所述光照强度与预设的第一光强阈值进行比对。
具体地，所述主控装置200预先设置有第一光强阈值，将所述第一光强阈值与所述光照强度检测装置传送来的实测光照强度数据进行大小比对，并根据比对结果控制所述调节装置30调节所述光伏板20的位置。
S303：当所述光照强度大于预设的第一光强阈值时，所述调节装置调节所述光伏板至当前光照强度的位置。
具体地，在本实施例中，当所述光照强度监测装置检测的光照强度大于预设的第一光强阈值时，所述调节装置30通过其所述旋转部32启动所述第二电机322旋转，以调节所述光伏板20至当前光照强度的位置。
作为优选地，在本实施例中，所述当前环境下的光照强度通过所述时间监测器监测时间来判断，所述时间监测器用于检测当前时间，并将所监测到的当前时间数据传送至所述主控装置200。所述主控装置200预先设置有预设时间范围为8:00至17：00，将所述时间监测器检测到的当前时间与所述预设时间范围作比对，并根据比对结果控制所述调节装置30的所述旋转部32旋转，当所述时间监测器检测出当前时间在预设时间范围内时，所述旋转部32启动所述第二电机322旋转，并调节所述光伏板20至当前光照强度的位置。
请参阅图8，在本实施例中，在所述步骤103或所述步骤203之后，还可以包括下述步骤：
S401：获取所述光伏组件当前环境下的偏航角数据。
具体地，所述偏航角为所述光伏组件100偏离其预设工作位置的角度。所述角度传感器323检测所述光伏组件100当前环境下的偏航角数据，并将测得的偏航角度数据传送至所述主控装置200。
S402：调节所述光伏板沿所述偏航角反向旋转回归至预设的工作位置。
具体地，所述主控装置200预先记录有所述光伏组件预设的工作位置，所述主控装置200判断所述角度传感器323传送来的所述光伏组件100当前环境下的实测偏航角是否为零，当所述偏航角不为零，所述主控装置200控制所述第二电机322启动，并根据所述角度传感器323记录的偏航角度值带动所述第二支撑件12反向旋转，以回归至预设的工作位置。
作为优选地，在本实施例中，所述步骤401至403在所述步骤303之后进行，当所述偏航角不为零，且所述光照强度大于预设的第一光强阈值时，所述主控装置200控制所述第二电机322启动，并根据所述角度传感器记录的偏航角度值带动所述第二支撑件12反向旋转，以回归至预设的工作位置。
具体地，所述主控装置200预先记录有所述光伏组件100预设的工作位置，所述主控装置200判断所述角度传感器323传送来的所述光伏组件100当前环境下的实测偏航角是否为零，当所述偏航角不为零，并且优选地,所述光照强度大于预设的第一光强阈值时，所述主控装置200控制所述第二电机322启动，并根据所述角度传感器323记录的偏航角度值带动所述第二支撑件12反向旋转，以回归至预设的工作位置。
本发明提供的光伏组件的控制方法，可以根据风速大小调节所述光伏板与所述第一支撑件上的相对位置，有利于在风速较大时减少所述光伏板的迎风面积。进一步地，还可以依据所述光照强度控制所述光伏板的朝向，有利于增加所述光伏板受光面积，从而提高所述光伏板的光辐射总量。
请参阅图9，本发明还提供了一种光伏风力发电机组2000，所述光伏风力发电机组2000上设置有上述光伏组件100，所述光伏组件100设置在所述风力发电机组的机舱2001上，且所述光伏组件100可通过所述调节装置30调节其与所述机舱之间的位置关系。所述光伏板20的自由端22可相对于所述机舱2001抬起或者降落，具体地，可以根据风速等进行调整，以增大或者减小所述光伏板20的迎风面积。进一步地，所述光伏板20可以相对于所述机舱2001旋转，一般地，根据光照强度大小，将所述光伏板20旋转至预设的工作位置。
本发明提供的光伏风力发电机组2000，具有本发明提供的光伏组件100，使得所述光伏风力发电机组2000同时具备光伏发电能力以及风力发电能力，以使其在风电场断电后为所述光伏风力发电机组2000提供通讯电源。
进一步地，所述光伏组件100设置在所述光伏风力发电机组2000的机舱2001上，有效利用所述机舱2001上的空间，以使所述光伏板20无需占用土地面积，节约了土地资源。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，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 (16)

1.一种光伏组件(100)，其特征在于，所述光伏组件(100)支撑于承托部件(1000)上，包括：支架(10)、光伏板(20)以及调节装置(30)；所述调节装置(30)分别用于调节所述光伏板(20)与所述支架(10)、以及所述光伏板(20)与所述承托部件(1000)之间的相对位置关系。
2.根据权利要求1所述的光伏组件(100)，其特征在于，所述支架(10)包括第一支撑件(11)以及第二支撑件(12)，所述第一支撑件(11)设置在所述第二支撑件(12)上；所述光伏板(20)的第一端部(21)与所述第二支撑件(12)通过枢轴(13)连接，所述光伏板(20)与所述第一端部(21)相对的另一端为自由端(22)，所述调节装置(30)位于所述第一支撑件(11)和/或第二支撑件(12)上，所述调节装置(30)包括升降部(31)，所述升降部(31)与所述光伏板(20)连接以调节所述自由端(22)与所述第一支撑件(11)的相对位置。
3.根据权利要求2所述的光伏组件(100)，其特征在于，所述升降部(31)包括设置在第二支撑件(12)上的滑动件(311)与连接件(312)，所述连接件(312)的一端连接所述光伏板(20)的自由端(22)，所述连接件(312)绕所述滑动件(311)滑动，以将所述光伏板(20)的自由端(22)调节至预定位置。
4.根据权利要求3所述的光伏组件(100)，其特征在于，所述升降部(31)进一步包括锁固件，所述锁固件连接所述连接件(312)的另一端，当所述光伏板(20)的自由端(22)调节至预定位置时，所述锁固件固定所述连接件(312)的另一端。
5.根据权利要求1所述的光伏组件(100)，其特征在于，所述调节装置(30)进一步包括旋转部(32)，所述旋转部(32)与所述光伏板(20)连接，所述旋转部(32)驱动所述光伏板(20)相对于所述承托部件(1000)旋转。
6.根据权利要求1-5任一项所述的光伏组件(100)，其特征在于，所述光伏组件(100)还包括：风速检测装置(40)；所述风速检测装置(40)与所述调节装置(30)连接，所述风速检测装置(40)用于监测实时风速，以使所述调节装置(30)根据所述风速检测装置(40)监测到的实时风速调节所述光伏板(20)与所述支架(10)、以及所述光伏板(20)与所述承托部件(1000)之间的相对位置关系。
7.根据权利要求6所述的光伏组件(100)，其特征在于，所述风速检测装置(40)检测的风速大于预设第一风速阈值时，所述调节装置(30)将所述光伏板(20)调节至预定位置，以减少所述光伏板(20)的迎风面积。
8.根据权利要求6所述的光伏组件(100)，其特征在于，所述光伏组件(100)还包括：预测装置(50)，所述预测装置(50)分别与所述风速检测装置(40)以及所述调节装置(30)连接，所述预测装置(50)用于预测当前环境中下一个单位时间段内的风速，以使所述调节装置(30)在预测风速到来之前调节所述光伏板(20)与所述支架(10)、以及所述光伏板(20)与所述承托部件(1000)之间的相对位置关系。
9.根据权利要求8所述的光伏组件(100)，其特征在于，所述预测装置(50)预测下一个单位时间段内的预测风速大于预设的第二风速阈值时，所述调节装置(30)将所述光伏板(20)调节至预设的预定位置，以减少所述光伏板(20)在预测风速到来时的迎风面积。
10.根据权利要求5所述的光伏组件(100)，其特征在于，所述光伏组件(100)还包括：光照强度监测装置，所述光照强度检测装置与所述旋转部(32)连接，当所述光照强度监测装置检测的光照强度大于预设的第一光强阈值时，所述旋转部(32)带动所述第二支撑件(12)转动至当前光照强度的位置。
11.根据权利要求5所述的光伏组件(100)，其特征在于，所述旋转部(32)还包括：角度传感器(323)，所述角度传感器(323)与所述旋转部(32)连接，所述角度传感器(323)用于检测所述光伏组件(100)偏离预设工作位置的偏航角，当所述角度传感器(323)检测到所述偏航角，所述旋转部(32)带动所述第二支撑件(12)沿所述偏航角反向旋转回归至预设的工作位置。
12.一种光伏组件的控制方法，所述光伏组件为权利要求1所述的光伏组件，所述光伏组件包括能够收纳的光伏板，其特征在于，包括下述步骤：
获取当前环境下的风速数据；
将所述风速数据与预设的第一风速阈值进行比对；
当所述风速数据大于预设的第一风速阈值时，调节所述光伏板与所述支架的位置，使得所述光伏板处于收纳状态，以减小所述光伏板的迎风面积；
或当所述风速数据小于或等于预设的第一风速阈值时，调节所述光伏板至预定位置，以增大所述光伏板的迎风面积。
13.根据权利要求12所述的光伏组件的控制方法，其特征在于，包括下述步骤：
获取当前环境中下一个单位时间段内的预测平均风速；
将所述预测平均风速与预设的第二风速阈值进行比对；
当所述预测平均风速大于预设的第二风速阈值时，控制所述光伏板处于收纳状态，以减小所述光伏板的迎风面积；
当所述预测平均风速小于等于预设的第二风速阈值时，控制所述光伏板的自由端位置至预定位置，以增大所述光伏板的迎风面积；
当检测到的当前环境下的风速数据小于或等于所述预设的第一风速阈值，而所述预测平均风速大于所述预设的第二风速阈值时，控制所述光伏板处于收纳状态，以减小所述光伏板的迎风面积。
14.根据权利要求12或13所述的光伏组件的控制方法，其特征在于，还包括：
当所述风速数据小于等于预设的第一风速阈值时，或者当所述预测平均风速小于等于第二风速阈值时，控制所述光伏板处于打开状态，以增大所述光伏板的迎风面积；
获取当前环境下的光照强度数据；
将所述光照强度与预设的第一光强阈值进行比对；
当所述光照强度大于预设的第一光强阈值时，所述调节装置调节所述光伏板至当前光照强度的位置。
15.根据权利要求12或13所述的光伏组件的控制方法，其特征在于，还包括下述步骤：
获取所述光伏组件当前环境下的偏航角数据；
调节所述光伏板沿所述偏航角反向旋转回归至预设的工作位置。
16.一种光伏风力发电机组，其特征在于，所述光伏风力发电机组包括安装于机舱上的根据权利要求1-11任一项所述的光伏组件。
CN201711461286.3A 2017-12-28 2017-12-28 光伏组件及其控制方法以及光伏风力发电机组 Pending CN108183665A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711461286.3A CN108183665A (zh) 2017-12-28 2017-12-28 光伏组件及其控制方法以及光伏风力发电机组

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711461286.3A CN108183665A (zh) 2017-12-28 2017-12-28 光伏组件及其控制方法以及光伏风力发电机组

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108183665A true CN108183665A (zh) 2018-06-19

Family

ID=62548453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711461286.3A Pending CN108183665A (zh) 2017-12-28 2017-12-28 光伏组件及其控制方法以及光伏风力发电机组

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108183665A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115065312A (zh) * 2022-06-15 2022-09-16 江苏中信博新能源科技股份有限公司 一种光伏跟踪器大风保护预警方法及系统
US12078979B1 (en) 2023-07-13 2024-09-03 Array Tech, Inc. Stowing of photovoltaic (PV) modules in response to weather event forecasts

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150013750A1 (en) * 2013-05-14 2015-01-15 Mobile Grid, Llc Mobile Solar Power Rack
CN105634388A (zh) * 2016-01-29 2016-06-01 南安普敦咨询服务有限公司 光伏发电装置
KR20160116370A (ko) * 2015-03-30 2016-10-10 주식회사 키스톤에너지 태양광 발전장치 제어 및 모니터링 통합 시스템
CN205754158U (zh) * 2016-07-15 2016-11-30 张彬彬 太阳能电池板支架
CN106341075A (zh) * 2016-09-23 2017-01-18 依科瑞德（北京）能源科技有限公司 光伏光热板支撑及仰角调整结构
CN107425792A (zh) * 2017-08-24 2017-12-01 成都才盖科技有限公司 一种太阳能光伏板固定架

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150013750A1 (en) * 2013-05-14 2015-01-15 Mobile Grid, Llc Mobile Solar Power Rack
KR20160116370A (ko) * 2015-03-30 2016-10-10 주식회사 키스톤에너지 태양광 발전장치 제어 및 모니터링 통합 시스템
CN105634388A (zh) * 2016-01-29 2016-06-01 南安普敦咨询服务有限公司 光伏发电装置
CN205754158U (zh) * 2016-07-15 2016-11-30 张彬彬 太阳能电池板支架
CN106341075A (zh) * 2016-09-23 2017-01-18 依科瑞德（北京）能源科技有限公司 光伏光热板支撑及仰角调整结构
CN107425792A (zh) * 2017-08-24 2017-12-01 成都才盖科技有限公司 一种太阳能光伏板固定架

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115065312A (zh) * 2022-06-15 2022-09-16 江苏中信博新能源科技股份有限公司 一种光伏跟踪器大风保护预警方法及系统
CN115065312B (zh) * 2022-06-15 2025-08-26 江苏中信博新能源科技股份有限公司 一种光伏跟踪器大风保护预警方法及系统
US12078979B1 (en) 2023-07-13 2024-09-03 Array Tech, Inc. Stowing of photovoltaic (PV) modules in response to weather event forecasts

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120133138A1 (en) Plant power optimization
EP2726734B1 (en) Disablement of wind turbines in a wind park
US20110193344A1 (en) Control Network for Wind Turbine Park
EP3841299B1 (en) Method of operating a hybrid power plant to optimise pv power output
CN205106140U (zh) 不间断式智能驱鸟风车
CN101777774A (zh) 太阳能、风力发电场并网发电系统
CN207835390U (zh) 一种可同时利用风能和太阳能的光伏支架
US20120112460A1 (en) Probing power optimization for wind farms
WO2025180018A1 (zh) 一种基于废弃油气水井群的重力储能装置及发电系统
EP2726736B1 (en) Remote sensing system for wind turbines
CN108183665A (zh) 光伏组件及其控制方法以及光伏风力发电机组
CN201420654Y (zh) 叶片长度可自动调节的风力发电机
CN210049986U (zh) 一种实现多级风能利用的多叶轮风力机结构
CN111706469A (zh) 一种新能源风力发电装置
CN115324826A (zh) 一种风光水储一体机
CN212508635U (zh) 一种风电机组安全保护装置
CN114623058A (zh) 建筑用重力储能装置、系统
CN211082138U (zh) 一种用于风力发电机的专用调向机构
US12098708B2 (en) Systems and methods for operating a power generating asset
WO2010123461A1 (en) A wind turbine comprising a rotor
EP3605774B1 (en) Wind farm energy storage device for curtailment and auxiliary loads use
CN116066297A (zh) 一种铁塔传感器电能的智能供储系统
CN110131544B (zh) 一种风电监控设备
KR20120094238A (ko) 대기전력 소비절감 기능을 갖는 풍력발전기
CN218456337U (zh) 水文塔的供能组件

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180619

RJ01 Rejection of invention patent application after publication