CN113495582A - 一种光伏跟踪支架的防洪水自动控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光伏跟踪技术领域，提供光伏跟踪支架的防洪水自动控制方法和装置，多个光伏跟踪支架组成光伏跟踪支架阵列，每个光伏跟踪支架设置有光伏组件，在所述光伏跟踪支架中预设光伏跟踪支架的控制箱上设置传感器，包括：利用所述预设光伏跟踪支架的控制箱上的传感器采集水位值；通过所述光伏跟踪阵列的主控制室与所述所述预设光伏跟踪支架的控制箱通讯，获取所述水位值；当所述水位值达到报警水位值，所述主控制室通过广播模式将放平模式命令传输至每个所述光伏跟踪支架的控制箱；每个所述光伏跟踪支架的控制箱基于所述保护命令，自动控制所述光伏组件进入放平模式。低成本实现洪水灾害自动报警、自动控制功能，以实现光伏组件自动保护的作用。
Description
技术领域
本发明涉及光伏跟踪技术领域，特别涉及一种光伏跟踪支架的防洪水自动控制方法和装置。
背景技术
随着光伏平单轴跟踪支架的应用越来越广泛，在某些光伏跟踪项目中，时常有各种自然灾害的发生导致光伏跟踪支架出现问题。比如：水位上涨，洪水会导致光伏组件泡在水中，一旦发生会造成巨大的经济损失。因此，用户越来越关心光伏跟踪支架应对洪水问题的解决方案。
传统解决洪水问题的方法是人工方式，例如，在洪水发生前，必须通过人工方式，实时监控现场的水位情况，并把提前把光伏跟踪支架的模式切换到手动放平模式。这种方法通常无法及时的应对现场的突发情况，导致光伏跟踪支架出现损害。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供光伏跟踪支架的防洪水自动控制方法和装置。
为了实现本发明以上发明目的，本发明是通过以下技术实现的：
本发明提供一种光伏跟踪支架的防洪水自动控制方法，多个光伏跟踪支架组成光伏跟踪支架阵列，每个所述光伏跟踪支架都设置有控制箱，所述控制箱用于控制所述光伏跟踪支架的角度调动，多个所述控制箱通讯连接于主控制室，所述主控制室用于获取自动跟踪模式下所述光伏跟踪支架阵列最大发电量时的跟踪角度并发送给每个所述控制箱，所述光伏跟踪支架上设置有光伏组件，在所述光伏跟踪支架阵列中一预设的所述光伏跟踪支架上设置传感器，所述传感器通讯连接于所述控制箱，包括步骤：
所述传感器实时采集所处位置的水位值；
所述水位值通过所述控制箱发送给所述主控制室；
所述主控制室判断当前所述水位值是否达到报警水位值；
若是，则所述光伏跟踪支架阵列采用保护模式，所述主控制室发送所述保护模式命令至每个所述控制箱；
若否，则所述光伏跟踪支架阵列采用所述自动跟踪模式，所述光伏跟踪支架阵列继续保持最大发电量时的跟踪角度转动。
进一步优选的，所述保护模式，还包括步骤：
所述传感器实时监控所述水位值，并基于所述水位值判断洪水所处的状态，
如判断洪水状态为快速上升，则所述光伏跟踪支架阵列采用放平模式，所述主控制室发送放平命令至每个所述控制箱，所述控制箱控制所述光伏跟踪支架保持水平状态；
如判断洪水状态为缓慢上升、持续下降或者稳定状态，则所述光伏跟踪支架阵列采用洪水跟踪模式。
进一步优选的，当洪水下降并且所述水位值达不到所述报警水位值时，则所述光伏跟踪支架阵列由所述洪水跟踪模式转换为所述自动跟踪模式。
进一步优选的，所述洪水跟踪模式为在洪水水位的限制下所述光伏跟踪支架继续保持对太阳的跟踪以保持最大的发电量，步骤包括：
所述主控制室根据所述水位值实时计算所述光伏跟踪支架的最大允许转动角度，并且发送最大允许转动角度至每个所述控制箱作为所述洪水跟踪模式下的限制角度a；
所述主控制室在所述自动跟踪模式下计算所述跟踪角度，
如所述跟踪角度大于所述限制角度a，则所述主控制室以所述限制角度a为准并发送给每个所述控制箱，进行所述光伏跟踪支架的调节；
如所述跟踪角度小于或者等于所述限制角度a，则所述主控制室以所述跟踪角度为准并发送给每个所述控制箱，进行所述光伏跟踪支架的调节。
进一步优选的，还包括：
通过三角函数关系，通过所述主控制室计算在所述洪水模式下述光伏跟踪支架的最大转动角度，计算公式为：
a＝arcsin(2(H-h)/L)
其中，a为所述限制角度；H为所述光伏跟踪支架地面立柱的高度；h为所述水位值；L为所述光伏组件的宽度。
进一步优选的，当所述跟踪跟踪阵列处于所述洪水跟踪模式下且所述洪水状态处于缓慢上升或者持续下降状态时，通过所述主控制室实时计算并修正所述限制角度。
进一步优选的，预设的所述光伏跟踪支架处于所述光伏跟踪支架阵列的最低位置处，并且所述传感器安装在所述光伏跟踪支架的立柱上，所述传感器安装位置比所述光伏组件能够转动的最低位置低30厘米。
进一步优选的，光伏电站还包括若干个所述光伏跟踪支架阵列，
通过所述主控制室实时采集对应的所述光伏跟踪支架阵列中的所述水位值和转动角度，
通过若干个所述主控制室将对应的若干个所述水位值和若干个所述转动角度。
一种光伏跟踪支架的防洪水自动控制装置，多个光伏跟踪支架组成光伏跟踪支架阵列，每个所述光伏跟踪支架设置有光伏组件，每个所述光伏跟踪支架都设置有控制箱，所述控制箱用于控制所述光伏跟踪支架的角度调动，多个所述控制箱通讯连接于主控制室，所述主控制室用于获取自动跟踪模式下所述光伏跟踪支架阵列最大发电量时的跟踪角度并发送给每个所述控制箱，在所述光伏跟踪支架阵列中一预设的所述光伏跟踪支架上设置传感器，包括：
所述传感器用于采集水位值；
所述控制箱接收所述水位值并发送给所述主控制室；
所述主控制室用于分析当前所述水位值，以判断所述光伏跟踪支架阵列采用保护模式或者洪水跟踪模式。
进一步优选的，在所述洪水跟踪模式中，所述主控制室还根据所述水位值计算所述光伏跟踪支架的最大允许转动角度。
本发明提供的一种光伏跟踪支架的防洪水自动控制方法和装置至少具有以下有益效果：
1)低成本实现洪水灾害自动报警、自动控制功能，以实现光伏组件自动保护的作用。
2)在洪水稳定的情况下，跟踪轴能够自动计算最大极限角度，在洪水模式下运行，增加发电量。
3)由于传感器安装在地势低洼处，传感器每个子阵只需至少安装一个等特点，可以有效的降低传感器和线材的成本。
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，对一种光伏跟踪支架的防洪水自动控制方法和装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明中一种光伏跟踪支架的防洪水自动控制方法的实施例一的示意图；
图2是本发明中一种光伏跟踪支架的防洪水自动控制方法的实施例二的示意图；
图3是本发明中洪水模式下的跟踪器的运行示意图；
图4是本发明中一种光伏跟踪支架的防洪水自动控制装置的示意图；
图5是本发明中水位传感器的安装位置示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。
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。
还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
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。
实施例一
本发明的一个实施例，如图1所示，本发明提供一种光伏跟踪支架的防洪水自动控制方法，多个光伏跟踪支架组成光伏跟踪支架阵列，每个所述光伏跟踪支架都设置有控制箱，所述控制箱用于控制所述光伏跟踪支架的角度调动，多个所述控制箱通讯连接于主控制室，所述主控制室用于获取自动跟踪模式下所述光伏跟踪支架阵列最大发电量时的跟踪角度并发送给每个所述控制箱，所述光伏跟踪支架上设置有光伏组件，在所述光伏跟踪支架阵列中一预设的所述光伏跟踪支架上设置传感器，所述传感器通讯连接于所述控制箱，包括：
S101所述传感器实时采集所处位置的水位值。
示例性的，利用预设的光伏跟踪支架的传感器采集水位值。
具体的，测试是否有洪水的关键部件是传感器，本发明采用水位传感器，目前这种工业用的水位传感器技术上非常成熟。为了避免传感器泡在水里短路，也可以采用投入式水位计，信号输出可以采用4-20mA模拟输出或RS485数字信号输出。
光伏电站在建设规划阶段都会进行地形测量分析，因此，跟踪支架厂很容易获知现场的等高线图。在本实施例中不需要在每个点都安装水位传感器，只需要在每个光伏跟踪子阵的地势最低处安装传感器，极大的节约了成本。
通常，光伏跟踪系统的传感器一般安装在主控制室处，一个光伏跟踪子阵的范围至少有方圆几百米范围内，主控制室所处的位置又不都处于地势低洼处。因此，如果安装在主控制室上，需要消耗和很大的线材成本，另外连线过长也会导致信号不可靠。
因此，本实施例提供了一种更为可靠和经济的方法，在本实施例中是把水位传感器安装固定在跟踪支架的立柱上，并将信号线连接到跟踪器的控制箱中，由跟踪器控制箱负责采集当前的水位深度，将采集的水位情况保存在控制箱的寄存器表中。
示例性的，本实施例可以用于光伏平单轴跟踪支架系统中的防洪水控制。
S102所述水位值通过所述控制箱发送给所述主控制室。
具体的，由于控制箱和主控制室是在同一个通讯网络中，主控制室很容易通过采集控制箱参数，获得水位值。
S103所述主控制室判断当前所述水位值是否达到报警水位值。
S104若是，则所述光伏跟踪支架阵列采用保护模式，所述主控制室发送所述保护模式命令至每个所述控制箱。
S105若否，则所述光伏跟踪支架阵列采用所述自动跟踪模式，所述光伏跟踪支架阵列继续保持最大发电量时的跟踪角度转动。
示例性的，当所述水位值达到报警水位值，所述主控制室通过广播模式将放平模式命令传输至每个所述光伏跟踪支架的控制箱。
具体的，当控制箱进行水位传感器值采集后，主控制室采集控制箱数据(包括当前角度、水位值)，通过主控制室判断水位值是否达到报警值，如果达到报警值，发送保护命令到控制箱等。
每个所述光伏跟踪支架的控制箱基于所述保护命令，自动控制所述光伏组件进入放平模式。
具体的，示例性的，如果水位达到设定的报警水位，可以通过广播模式控制，自动将光伏组件放平，避免组件和电线泡在水里，导致短路。
在本实施例中，本发明与现有的技术相比较，实现了洪水灾害的自动控制。对于一些突发情况，起到自动保护的作用。
同时，由于传感器安装在地势低洼处，传感器每个子阵只需至少安装一个等特点，可以有效的降低传感器和线材的成本。
实施例二
基于上述实施例，在本实施例中与上述实施例相同的部分就不一一赘述了，本实施例提供一种光伏跟踪支架的防洪水自动控制方法，优选的，还包括：
S101所述传感器实时采集所处位置的水位值。
示例性的，利用预设的光伏跟踪支架的传感器采集水位值。
具体的，测试是否有洪水的关键部件是传感器，本发明采用水位传感器，目前这种工业用的水位传感器技术上非常成熟。为了避免传感器泡在水里短路，也可以采用投入式水位计，信号输出可以采用4-20mA模拟输出或RS485数字信号输出。
光伏电站在建设规划阶段都会进行地形测量分析，因此，跟踪支架厂很容易获知现场的等高线图。在本实施例中不需要在每个点都安装水位传感器，只需要在每个光伏跟踪子阵的地势最低处安装传感器，极大的节约了成本。
通常，光伏跟踪系统的传感器一般安装在主控制室处，一个光伏跟踪子阵的范围至少有方圆几百米范围内，主控制室所处的位置又不都处于地势低洼处。因此，如果安装在主控制室上，需要消耗和很大的线材成本，另外连线过长也会导致信号不可靠。
因此，本实施例提供了一种更为可靠和经济的方法，在本实施例中是把水位传感器安装固定在跟踪支架的立柱上，并将信号线连接到跟踪器的控制箱中，由跟踪器控制箱负责采集当前的水位深度，将采集的水位情况保存在控制箱的寄存器表中。
示例性的，本实施例可以用于光伏平单轴跟踪支架系统中的防洪水控制。
S102所述水位值通过所述控制箱发送给所述主控制室。
具体的，由于控制箱和主控制室是在同一个通讯网络中，主控制室很容易通过采集控制箱参数，获得水位值。
S103所述主控制室判断当前所述水位值是否达到报警水位值。
优选的，关于步骤S104中的所述保护模式，还包括步骤：
S1041所述传感器实时监控所述水位值，并基于所述水位值判断洪水所处的状态。
S1042如判断洪水状态为快速上升，则所述光伏跟踪支架阵列采用放平模式，所述主控制室发送放平命令至每个所述控制箱，所述控制箱控制所述光伏跟踪支架保持水平状态。
S1043如判断洪水状态为缓慢上升、持续下降或者稳定状态，则所述光伏跟踪支架阵列采用洪水跟踪模式。
S105若否，则所述光伏跟踪支架阵列采用所述自动跟踪模式，所述光伏跟踪支架阵列继续保持最大发电量时的跟踪角度转动。
示例性的，如图3所示，该示意图为洪水模式下的跟踪器的运行示意图，当主控制室判断到水位处于稳定情况下，进入洪水模式，在这种情况下，提前计算最大转动角度，即光伏组件最大允许跟踪角度。
优选的，所述基于所述水位值的当前状态，通过所述主控制室发送对应的命令至所述控制箱，以使所述控制箱控制所述光伏组件，包括：
当所述光伏组件处于洪水模式下且所述水位值处于下降状态时，通过所述主控制室实时修正所述最大跟踪角度，并将修正后的最大跟踪角度发送至所述控制箱；
通过所述控制箱基于所述修正后的最大跟踪角度，控制所述光伏组件的跟踪角度小于所述修正后的最大跟踪角度。
在实际场景中，会利用传感器密切跟踪水位的变化情况，通过主控制室实时采集水位值，并对这个最大极限角度进行修正。
示例性的，如果在洪水模式下，水位下降，可以实时计算最大转动角度，并发送给控制箱。
优选的，所述基于所述水位值的当前状态，通过所述主控制室发送对应的命令至所述控制箱，以使所述控制箱控制所述光伏组件，包括：
当所述光伏组件处于洪水模式下且所述水位值处于上升状态时，通过所述主控制室发送所述放平模式命令至每个所述光伏跟踪支架的控制箱；
通过所述控制箱基于所述放平模式命令，控制所述光伏组件进入所述放平模式。
示例性的，如图4所示，当所述主控制室和控制箱处于自动跟踪模式时，主控制室实时采集某控制箱水位值，判断水位值是否达到报警值。
当水位值未达到报警值时，循环实时采集某控制箱的水位值。
当水位值达到报警值时，主控制室发送放平模式命令至控制箱。
进一步判断水位值是否达到某个固定值，当达到某个固定值时，控制光伏组件进入洪水模式，并计算洪水模式下控制箱的最大允许角度。
进一步实时判断水位值是否上升，当水位值上升时判断是否达到报警值。当水位值上升且达到报警值时，主控制室发送放平命令。并且实时监控水位值是否达到某个固定值。
当水位值未上升时判断是否低于报警值。当水位值未上升且低于报警值时，所述主控制室和所述控制箱返回自动跟踪模式。
当水位值未上升且高于报警值时，控制所述光伏组件进入洪水模式，并计算洪水模式下控制箱的最大允许角度(光伏组件的最大跟踪角度)。
其中，洪水模式是控制箱的一个新的运行模式，这个模式就是为了避免组件碰到水里，而缩小跟踪角度的运行范围。
主控制室根据判断洪水水位的稳定性，自动进入洪水模式，同时，发送洪水模式命令和最大允许跟踪角度，让控制箱进入洪水模式。
在本实施例中，可以低成本实现洪水灾害自动报警、自动控制功能；在洪水稳定的情况下，跟踪轴能够自动计算最大极限角度，在洪水模式下运行，增加发电量。
具体的，示例性的，如果水位达到设定的报警水位，可以通过广播模式控制，自动将光伏组件放平，避免组件和电线泡在水里，导致短路。
在本实施例中，本发明与现有的技术相比较，实现了洪水灾害的自动控制。对于一些突发情况，起到自动保护的作用。
同时，由于传感器安装在地势低洼处，传感器每个子阵只需至少安装一个等特点，可以有效的降低传感器和线材的成本。
优选的，当洪水下降并且所述水位值达不到所述报警水位值时，则所述光伏跟踪支架阵列由所述洪水跟踪模式转换为所述自动跟踪模式。
优选的，所述洪水跟踪模式为在洪水水位的限制下所述光伏跟踪支架继续保持对太阳的跟踪以保持最大的发电量，包括步骤：
所述主控制室根据所述水位值实时计算所述光伏跟踪支架的最大允许转动角度，并且发送最大允许转动角度至每个所述控制箱作为所述洪水跟踪模式下的限制角度a。
所述主控制室在所述自动跟踪模式下计算所述跟踪角度。
如所述跟踪角度大于所述限制角度a，则所述主控制室以所述限制角度a为准并发送给每个所述控制箱，进行所述光伏跟踪支架的调节。
如所述跟踪角度小于或者等于所述限制角度a，则所述主控制室以所述跟踪角度为准并发送给每个所述控制箱，进行所述光伏跟踪支架的调节。
优选的，还包括：
通过三角函数关系，通过所述主控制室计算在所述洪水模式下述光伏跟踪支架的最大转动角度，计算公式为：
a＝arcsin(2(H-h)/L)
其中，a为所述限制角度；H为所述光伏跟踪支架地面立柱的高度；h为所述水位值；L为所述光伏组件的宽度。
优选的，当所述跟踪跟踪阵列处于所述洪水跟踪模式下且所述洪水状态处于缓慢上升或者持续下降状态时，通过所述主控制室实时计算并修正所述限制角度。
优选的，预设的所述光伏跟踪支架处于所述光伏跟踪支架阵列的最低位置处，并且所述传感器安装在所述光伏跟踪支架的立柱上，所述传感器安装位置比所述光伏组件能够转动的最低位置低30厘米。
优选的，光伏电站还包括若干个所述光伏跟踪支架阵列。通过所述主控制室实时采集对应的所述光伏跟踪支架阵列中的所述水位值和转动角度。通过若干个所述主控制室将对应的若干个所述水位值和若干个所述转动角度。
在本实施例中，如图2所示，优选的还包括：
通过所述主控制室与所述所述预设光伏跟踪支架的控制箱通讯，实时监控所述水位值。
基于所述水位值的当前状态，通过所述主控制室发送对应的命令至所述控制箱，以使所述控制箱控制所述光伏组件。
优选的，所述基于所述水位值的当前状态，通过所述主控制室发送对应的命令至所述控制箱，以使所述控制箱控制所述光伏组件，包括：
当所述水位值在预设时间内处于稳定状态时，通过所述主控制室发送洪水模式命令和最大跟踪角度至每个所述光伏跟踪支架的控制箱。
通过每个所述光伏跟踪支架的控制箱基于所述洪水模式命令和所述最大跟踪角度，控制对应的光伏组件进入洪水模式，所述光伏组件的跟踪角度小于所述最大跟踪角度。
具体的，在洪水处于稳定水位，但还没有退去情况下，为了进行跟踪发电，主控制室和控制箱进入洪水模式。
具体的，可以通过把水位数据按时间记录在数据表中，如果12小时内水位数据一直没有变化，可以认为洪水已经稳定。
在洪水模式下，可以减小跟踪支架的转动范围，实现最大限度的增加发电。
具体的实现的逻辑是根据水位情况，通过三角函数关系，计算出跟踪支架的最大活动范围。并且把这个最大角度作为参数保存在控制箱和主控制室的寄存器表中，进行控制和监测支架运行情况。
优选的，还包括：
通过所述主控制室实时采集每个所述光伏组件的控制箱中的水位值和跟踪角度。
通过所述主控制室将所述水位值和所述跟踪角度发送至SCADA系统，以使现场监控所述水位值和所述跟踪角度。
具体的，主控制室也可以通过SCADA系统，把水位信息传输到电站中控室，便于客户及时了解现场的水位和跟踪支架角度情况。
实施例三
基于上述实施例，在本实施例中与上述实施例相同的部分就不一一赘述了，本实施例提供一种光伏跟踪支架的防洪水自动控制装置，如图4所示，包括：
多个光伏跟踪支架组成光伏跟踪支架阵列，每个所述光伏跟踪支架设置有光伏组件，每个所述光伏跟踪支架都设置有控制箱，所述控制箱用于控制所述光伏跟踪支架的角度调动，多个所述控制箱通讯连接于主控制室，所述主控制室用于获取自动跟踪模式下所述光伏跟踪支架阵列最大发电量时的跟踪角度并发送给每个所述控制箱，在所述光伏跟踪支架阵列中一预设的所述光伏跟踪支架上设置传感器，包括：
所述传感器用于采集水位值；所述控制箱接收所述水位值并发送给所述主控制室；所述主控制室用于分析当前所述水位值，以判断所述光伏跟踪支架阵列采用保护模式或者洪水跟踪模式。
所述预设光伏跟踪支架的控制箱上的传感器1，用于采集水位值；
所述光伏跟踪阵列的主控制室2，与所述所述预设光伏跟踪支架的控制箱通讯，用于获取所述水位值；
所述主控制室2，还用于当所述水位值达到报警水位值，通过广播模式将放平模式命令传输至每个所述光伏跟踪支架的控制箱；
每个所述光伏跟踪支架的控制箱3，用于基于所述保护命令，自动控制所述光伏组件进入放平模式。
优选的，在所述洪水跟踪模式中，所述主控制室还根据所述水位值计算所述光伏跟踪支架的最大允许转动角度。
其中，所述主控制室，与所述所述预设光伏跟踪支架的控制箱通讯，还用于实时监控所述水位值。
所述主控制室，还用于基于所述水位值的当前状态，发送对应的命令至所述控制箱，以使所述控制箱控制所述光伏组件。
优选的，还包括：将所述传感器安装在低于所述光伏组件处于最大跟踪角度时位置。
具体的，测试是否有洪水的关键部件是传感器，本发明采用水位传感器，目前这种工业用的水位传感器技术上非常成熟。为了避免传感器泡在水里短路，也可以采用投入式水位计，信号输出可以采用4-20mA模拟输出或RS485数字信号输出。
光伏电站在建设规划阶段都会进行地形测量分析，因此，跟踪支架厂很容易获知现场的等高线图。在本实施例中不需要在每个点都安装水位传感器，只需要在每个光伏跟踪子阵的地势最低处安装传感器，极大的节约了成本。
通常，光伏跟踪系统的传感器一般安装在主控制室处，一个光伏跟踪子阵的范围至少有方圆几百米范围内，主控制室所处的位置又不都处于地势低洼处。因此，如果安装在主控制室上，需要消耗和很大的线材成本，另外连线过长也会导致信号不可靠。
因此，如图5所示，本实施例提供了一种更为可靠和经济的方法，在本实施例中是把水位传感器安装固定在跟踪支架的立柱上，并将信号线连接到跟踪器的控制箱中，由跟踪器控制箱负责采集当前的水位深度，将采集的水位情况保存在控制箱的寄存器表中。
为了实现这一方案，传感器的安装位置相当重要。在本实施例中，将传感器安装在比光伏组件最大角度时，比组件的最低位置更低处，一般低于30厘米，这样就可以保证在洪水水位上涨速度较快情况下，主控制室和跟踪器能够有充足的时间进行处理，确保安全性。
在本实施例中，可以低成本实现洪水灾害自动报警、自动控制功能；在洪水稳定的情况下，跟踪轴能够自动计算最大极限角度，在洪水模式下运行，增加发电量。
本发明与现有的技术相比较，实现了洪水灾害的自动控制。对于一些突发情况，起到自动保护的作用。由于传感器安装在地势低洼处，传感器每个子阵只需至少安装一个等特点，可以有效的降低传感器和线材的成本。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的程序模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的程序单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各程序模块可以集成在一个处理单元中，也可是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个处理单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件程序单元的形式实现。另外，各程序模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其他的方式实现。示例性的，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，示例性的，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，示例性的，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性、机械或其他的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可能集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
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)
1.一种光伏跟踪支架的防洪水自动控制方法，多个光伏跟踪支架组成光伏跟踪支架阵列，每个所述光伏跟踪支架都设置有控制箱，所述控制箱用于控制所述光伏跟踪支架的角度调动，多个所述控制箱通讯连接于主控制室，所述主控制室用于获取自动跟踪模式下所述光伏跟踪支架阵列最大发电量时的跟踪角度并发送给每个所述控制箱，所述光伏跟踪支架上设置有光伏组件，其特征在于，在所述光伏跟踪支架阵列中一预设的所述光伏跟踪支架上设置传感器，所述传感器通讯连接于所述控制箱，包括步骤：
所述传感器实时采集所处位置的水位值；
所述水位值通过所述控制箱发送给所述主控制室；
所述主控制室判断当前所述水位值是否达到报警水位值，
若是，则所述光伏跟踪支架阵列采用保护模式，所述主控制室发送所述保护模式命令至每个所述控制箱；
若否，则所述光伏跟踪支架阵列采用所述自动跟踪模式，所述光伏跟踪支架阵列继续保持最大发电量时的跟踪角度转动。
2.根据权利要求1所述的一种光伏跟踪支架的防洪水自动控制方法，其特征在于，所述保护模式，还包括步骤：
所述传感器实时监控所述水位值，并基于所述水位值判断洪水所处的状态，
如判断洪水状态为快速上升，则所述光伏跟踪支架阵列采用放平模式，所述主控制室发送放平命令至每个所述控制箱，所述控制箱控制所述光伏跟踪支架保持水平状态；
如判断洪水状态为缓慢上升、持续下降或者稳定状态，则所述光伏跟踪支架阵列采用洪水跟踪模式。
3.根据权利要求2所述的一种光伏跟踪支架的防洪水自动控制方法，其特征在于：
当洪水下降并且所述水位值达不到所述报警水位值时，则所述光伏跟踪支架阵列由所述洪水跟踪模式转换为所述自动跟踪模式。
4.根据权利要求2所述的一种光伏跟踪支架的防洪水自动控制方法，其特征在于，所述洪水跟踪模式为在洪水水位的限制下所述光伏跟踪支架继续保持对太阳的跟踪以保持最大的发电量，步骤包括：
所述主控制室根据所述水位值实时计算所述光伏跟踪支架的最大允许转动角度，并且发送最大允许转动角度至每个所述控制箱作为所述洪水跟踪模式下的限制角度a；
所述主控制室在所述自动跟踪模式下计算所述跟踪角度；
如所述跟踪角度大于所述限制角度a，则所述主控制室以所述限制角度a为准并发送给每个所述控制箱，进行所述光伏跟踪支架的调节；
如所述跟踪角度小于或者等于所述限制角度a，则所述主控制室以所述跟踪角度为准并发送给每个所述控制箱，进行所述光伏跟踪支架的调节。
5.根据权利要求4所述的一种光伏跟踪支架的防洪水自动控制方法，其特征在于，还包括：
通过三角函数关系，通过所述主控制室计算在所述洪水模式下述光伏跟踪支架的最大转动角度，计算公式为：
a＝arcsin(2(H-h)/L)
其中，a为所述限制角度；H为所述光伏跟踪支架地面立柱的高度；h为所述水位值；L为所述光伏组件的宽度。
6.根据权利要求4所述的一种光伏跟踪支架的防洪水自动控制方法，其特征在于：
当所述跟踪跟踪阵列处于所述洪水跟踪模式下且所述洪水状态处于缓慢上升或者持续下降状态时，通过所述主控制室实时计算并修正所述限制角度。
7.根据权利要求1所述的一种光伏跟踪支架的防洪水自动控制方法，其特征在于，预设的所述光伏跟踪支架处于所述光伏跟踪支架阵列的最低位置处，并且所述传感器安装在所述光伏跟踪支架的立柱上，所述传感器安装位置比所述光伏组件能够转动的最低位置低30厘米。
8.根据权利要求1～7中所述的一种光伏跟踪支架的防洪水自动控制方法，其特征在于，光伏电站还包括若干个所述光伏跟踪支架阵列；
通过所述主控制室实时采集对应的所述光伏跟踪支架阵列中的所述水位值和转动角度；
通过若干个所述主控制室将对应的若干个所述水位值和若干个所述转动角度发送至SCADA系统，以使光伏电站现场能够监控每个所述光伏跟踪支架阵列。
9.一种光伏跟踪支架的防洪水自动控制装置，多个光伏跟踪支架组成光伏跟踪支架阵列，每个所述光伏跟踪支架设置有光伏组件，每个所述光伏跟踪支架都设置有控制箱，所述控制箱用于控制所述光伏跟踪支架的角度调动，多个所述控制箱通讯连接于主控制室，所述主控制室用于获取自动跟踪模式下所述光伏跟踪支架阵列最大发电量时的跟踪角度并发送给每个所述控制箱，其特征在于，在所述光伏跟踪支架阵列中一预设的所述光伏跟踪支架上设置传感器，包括：
所述传感器用于采集水位值；
所述控制箱接收所述水位值并发送给所述主控制室；
所述主控制室用于分析当前所述水位值，以判断所述光伏跟踪支架阵列采用保护模式或者洪水跟踪模式。
10.根据权利要求9所述的一种光伏跟踪支架的防洪水自动控制装置，其特征在于：
在所述洪水跟踪模式中，所述主控制室还根据所述水位值计算所述光伏跟踪支架的最大允许转动角度。
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|---|---|---|---|
| CN202110767926.3A CN113495582A (zh) | 2021-07-07 | 2021-07-07 | 一种光伏跟踪支架的防洪水自动控制方法和装置 |
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Citations (4)
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| CN102541089A (zh) * | 2012-01-12 | 2012-07-04 | 冶金自动化研究设计院 | 基于工业无线网络的光伏单轴跟踪系统及控制方法 |
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2021
- 2021-07-07 CN CN202110767926.3A patent/CN113495582A/zh active Pending
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