CN114003064A - 跟踪支架的跟踪方法、装置及光伏系统 - Google Patents
跟踪支架的跟踪方法、装置及光伏系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114003064A CN114003064A CN202111076422.3A CN202111076422A CN114003064A CN 114003064 A CN114003064 A CN 114003064A CN 202111076422 A CN202111076422 A CN 202111076422A CN 114003064 A CN114003064 A CN 114003064A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tracking
- radiation data
- smooth
- original
- data
- 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
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 249
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims abstract description 63
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 44
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 15
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 5
- 230000002354 daily effect Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/12—Control of position or direction using feedback
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明实施例公开了一种跟踪支架的跟踪方法、装置及光伏系统。跟踪方法包括：实时获取原始辐射数据；对原始辐射数据进行平滑处理，得到平滑辐射数据；根据平滑辐射数据得到平滑跟踪角度，跟踪支架按照平滑跟踪角度进行跟踪。本发明实施例能够对波动剧烈的原始辐射数据进行实时平滑处理，并得到低波动幅度的平滑辐射数据，进而根据该平滑辐射数据获得波动较为平缓的平滑跟踪角度。因此，本发明实施例有效降低了辐照数据的剧烈波动对跟踪支架的影响程度，有利于减少跟踪支架的机械损耗，并延长跟踪支架的使用寿命。
Description
技术领域
本发明实施例涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种跟踪支架的跟踪方法、装置及光伏系统。
背景技术
伴随着跟踪支架在光伏电站中的普遍应用，支架厂商已不再局限于采用传统的天文跟踪算法控制支架的转动方式，以期进一步提升光伏发电的发电量。
在现有技术中，基于实时辐照数据的支架跟踪方法得到了较为广泛的应用，该方法根据实时辐照数据的分布比例情况，通过模型计算出最优支架跟踪角度。图1是某日的日辐射曲线，图2是现有基于实时辐照数据计算的最优跟踪角度和传统天文跟踪角度的对比图。如图1和图2所示，由于日辐射曲线变化波动较大且传统天文跟踪角度的波动情况近似于余弦函数，因而可以确定该日的天气情况为多云。在多云天气下，辐射数据的波动性会使得通过实时辐照数据计算得到的最优跟踪角度也存在剧烈波动的情况，根据该最优跟踪角度工作的跟踪支架转动过于频繁且转动角度偏大，这会造成支架的严重机械损耗甚至故障，影响支架的使用寿命。
发明内容
本发明实施例提供一种跟踪支架的跟踪方法、装置及光伏系统，以降低辐照数据的剧烈波动对跟踪支架的影响程度，减少跟踪支架的机械损耗，并延长跟踪支架的使用寿命。
第一方面，本发明实施例提供了一种跟踪支架的跟踪方法，包括：
实时获取原始辐射数据；
对所述原始辐射数据进行平滑处理，得到平滑辐射数据；
根据所述平滑辐射数据得到平滑跟踪角度，所述跟踪支架按照所述平滑跟踪角度进行跟踪。
可选地，所述平滑处理包括：
对位于时间窗口期内的所述原始辐射数据取平均值，得到所述平滑辐射数据；其中，所述时间窗口期内的所述原始辐射数据包括当前时刻辐射值，以及当前时刻前预设时间段内获取的全部辐射值。
可选地，所述时间窗口期的设置，包括：
选取不同的所述时间窗口期，执行对所述原始辐射数据进行平滑处理和得到平滑跟踪角度的步骤，计算得到不同的发电量增益；
根据大于所述发电量增益的最低限值，确定所述时间窗口期。
可选地，所述发电量增益的计算包括：
获取在设定的所述时间窗口期的条件下，所述跟踪支架在所述平滑跟踪角度下，对应的光伏组件表面的第一辐射数据；
获取所述跟踪支架在天文跟踪角度下，所述光伏组件表面的第二辐射数据；
根据所述第一辐射数据和所述第二辐射数据，计算所述发电量增益。
可选地，还包括：
若满足辐照度条件，则执行对所述原始辐射数据进行平滑处理的步骤；
否则，根据所述原始辐射数据得到原始跟踪角度，所述原始跟踪角度作为所述平滑跟踪角度。
可选地，所述辐照度条件包括：所述原始辐射数据度大于第一辐照度。
可选地，所述辐射数据至少包括水平面辐射数据。
第二方面，本发明实施例还提供了一种跟踪支架的跟踪装置，包括：
数据获取模块，用于实时获取原始辐射数据；
数据平滑模块，用于对所述原始辐射数据进行平滑处理，得到平滑辐射数据；
第一角度计算模块，用于根据所述平滑辐射数据得到平滑跟踪角度，所述跟踪支架按照所述平滑跟踪角度进行跟踪。
可选地，还包括：
数据判断模块，用于判断所述原始辐射数据是否满足所述辐照度条件；
第三角度计算模块，用于在所述原始辐射数据不满足所述辐照度条件时，根据所述原始辐射数据得到所述原始跟踪角度，所述原始跟踪角度作为所述平滑跟踪角度。
第三方面，本发明实施例还提供了一种光伏系统，所述光伏系统包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
光伏组件和支撑所述光伏组件的跟踪支架，所述跟踪支架用于调整所述光伏组件的跟踪角度；
辐射仪，用于采集辐射数据；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明实施例中任一所述的跟踪支架的跟踪方法。
本发明实施例提供一种跟踪支架的跟踪方法、装置及光伏系统，跟踪方法包括：实时获取原始辐射数据；对原始辐射数据进行平滑处理，得到平滑辐射数据；根据平滑辐射数据得到平滑跟踪角度，跟踪支架按照平滑跟踪角度进行跟踪。该方法巧妙地设置直接对波动剧烈的原始辐射数据进行实时平滑处理，并得到低波动幅度的平滑辐射数据，进而根据该平滑辐射数据获得波动较为平缓的平滑跟踪角度。因此，本发明实施例从源头上解决了跟踪角度波动幅度较大的问题，有利于提升跟踪角度的平滑效果。经发明人验证，与直接对跟踪角度进行平滑处理的方案相比，本发明实施例适用于各种复杂天气状况，尤其能够避免在晴天条件下，因对跟踪角度进行过度平滑处理，而产生的影响晴天发电量增益的情况。由此可见，本发明实施例提供的跟踪支架的跟踪方法，有效解决了基于实时辐照数据的跟踪方法容易产生严重的支架机械损耗、甚至故障，以及支架使用寿命偏短的问题，从而有效降低了辐照数据的剧烈波动对跟踪支架的影响程度，有利于减少跟踪支架的机械损耗，并延长跟踪支架的使用寿命。
附图说明
图1是某日的日辐射曲线；
图2是现有基于实时辐照数据计算的最优跟踪角度和传统天文跟踪角度的对比图；
图3是本发明实施例提供的一种跟踪支架的跟踪方法的流程图；
图4是本发明实施例提供的一种跟踪角度的对比图；
图5是本发明实施例提供的另一种跟踪支架的跟踪方法的流程图；
图6是本发明实施例提供的一种时间窗口期和发电量增益的变化趋势图；
图7是本发明实施例提供的一种跟踪支架的跟踪方法的流程示意图；
图8是本发明实施例提供的一种跟踪支架的跟踪装置的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的一种跟踪支架的跟踪装置的实现逻辑示意图；
图10是本发明实施例提供的一种光伏系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图3是本发明实施例提供的一种跟踪支架的跟踪方法的流程图。本实施例可以由跟踪支架的跟踪装置来执行，该跟踪支架的跟踪装置可以由软件和/或硬件的方式实现。如图3所示，本实施例提供的跟踪支架的跟踪方法包括如下步骤：
S110、实时获取原始辐射数据。
其中，原始辐射数据是指通过电站现场辐射仪的实时测量而获取到数据。示例性地，原始辐射数据可以包括水平面原始辐射数据、直接原始辐射数据和散射原始辐射数据。水平面原始辐射数据是指辐射仪处于水平放置状态时，获取到的水平面上的总辐射数据。直接原始辐射数据是指辐射仪与太阳始终保持垂直状态下，通过遮光筒遮蔽辐射仪周围的太阳散射能量而得到的直接辐射数据。散射原始辐射数据是指辐射仪水平放置情况下，使用与太阳始终保持垂直状态的遮光球，遮挡住太阳的直射能量而得到的水平面散射辐射数据。
在实际应用中，可以仅采用一个辐射仪测量水平面原始辐射数据，然后基于光伏发电电池板的实时位姿等信息，计算得出直接原始辐射数据和散射原始辐射数据。还可以采用两个辐射仪，分别对水平面原始辐射数据，以及直接原始辐射或散射原始辐射数据中的任一种进行测量，进而通过计算得到另外一种未直接测量的辐射数据。还可以采用三个辐射仪，分别测量水平面原始辐射数据、直接原始辐射数据和散射原始辐射数据。
S120、对原始辐射数据进行平滑处理，得到平滑辐射数据。
其中，平滑辐射数据比原始辐射数据更加平滑，也就是说，平滑辐射数据的波动幅度更小。示例性地，原始辐射数据分为水平面原始辐射数据、直接原始辐射数据和散射原始辐射数据中的至少一种。相应地，平滑辐射数据包括水平面平滑辐射数据、直接平滑辐射数据和散射平滑辐射数据中的至少一种。其中，对水平面原始辐射数据进行平滑处理得到水平面平滑辐射数据，对直接原始辐射数据进行平滑处理得到直接平滑辐射数据，对散射原始辐射数据进行平滑处理得到散射平滑辐射数据。
S130、根据平滑辐射数据得到平滑跟踪角度，跟踪支架按照平滑跟踪角度进行跟踪。
其中，根据平滑辐射数据，采用基于实时辐照数据的最优跟踪角度算法可以得到平滑跟踪角度。由于上述最优跟踪角度算法多是通过辐照模型计算出光伏组件表面辐照最大化的思路得到的平滑跟踪角度，因而最优跟踪角度算法可以是基于现有技术中的任意一种辐照模型获得平滑跟踪角度，本发明不做限定。平滑跟踪角度用于控制跟踪支架的实时角度变换。可以理解的是，在采用相同的最优跟踪角度算法时，当平滑辐射数据的波动幅度减小时，平滑跟踪角度的波动对应趋于平缓，因而更有利于减少跟踪支架的机械损耗，延长跟踪支架的使用寿命。
图4是本发明实施例提供的一种跟踪角度的对比图。如图4所示，与未做平滑处理的最优跟踪角度相比，跟踪角度的变化频率和幅度均得到了有效改善。此外，与传统天文追踪角度相比，由于优化后平滑跟踪角度更接近最优跟踪角度，因而发电效率和发电总量更高。因此，基于优化后平滑跟踪角度工作的跟踪支架不仅能够保证电站的发电量，还能有效降低来自辐照数据波动的影响程度，有利于减少自身的机械损耗，延长使用寿命。
综上所述，本发明实施例巧妙地设置直接对波动剧烈的原始辐射数据进行实时平滑处理，并得到低波动幅度的平滑辐射数据，进而根据该平滑辐射数据获得波动较为平缓的平滑跟踪角度。因此，本发明实施例从源头上解决了跟踪角度波动幅度较大的问题，有利于提升跟踪角度的平滑效果。经发明人验证，与直接对跟踪角度进行平滑处理的方案相比，本发明实施例适用于各种复杂天气状况，尤其能够避免在晴天条件下，因对跟踪角度进行过度平滑处理，而产生的影响晴天发电量增益的情况。由此可见，本发明实施例提供的跟踪支架的跟踪方法，从而有效解决了基于实时辐照数据的跟踪方法容易产生严重的支架机械损耗、甚至故障，以及支架使用寿命偏短的问题，有效降低了辐照数据的剧烈波动对跟踪支架的影响程度，有利于减少跟踪支架的机械损耗，并延长跟踪支架的使用寿命。
在上述各实施例的基础上，本发明实施例还对平滑处理的时机进行了限定，具体地，当辐照较小时，其变化范围有限，相应的跟踪角度的波动性也不会很大，下面进行具体说明。
图5是本发明实施例提供的另一种跟踪支架的跟踪方法的流程图。如图5所示，本实施例提供的跟踪支架的跟踪方法具体包括如下步骤：
S210、实时获取原始辐射数据。
S220、判断是否满足辐照度条件，若是，则执行S240，否则执行S230。
其中，原始辐射数据可以用来指示辐照度条件，原始辐射数据越大表明辐照度越强，原始辐射数据越小表明辐照度越弱。示例性地，当辐照度小于50W/m2时，处于夜晚条件或太阳初升条件，整体辐照度较弱，即使出现云层遮挡，对跟踪角度的影响较小，因而无需对原始辐射数据进行平滑处理。可选地，辐照度条件为原始辐射数据度大于第一辐照度。示例性地，将第一辐照度设定为50W/m2。
S230、根据原始辐射数据得到原始跟踪角度，原始跟踪角度作为平滑跟踪角度。
S240、对原始辐射数据进行平滑处理，得到平滑辐射数据。
S250、根据平滑辐射数据得到平滑跟踪角度，跟踪支架按照平滑跟踪角度进行跟踪。
由此可见，本发明实施例巧妙地设置了平滑处理的时机，在辐照较小时，跟踪支架的跟踪角度变化范围有限，相应的角度波动性也偏弱，因此，即使不进行跟踪角度的平滑处理，跟踪支架也难以产生严重的机械损耗。以及，由于此时光伏发电系统无需进行数据平滑处理的步骤，因而能够直接根据原始辐射数据得到原始跟踪角度，并将原始跟踪角度作为平滑跟踪角度，这样设置有效降低了发电系统的通信和计算压力，有利于延长发电系统的使用寿命，保障系统的常态化运行。
在上述各实施例的基础上，本发明实施例还提供了平滑处理的具体的方法，下面进行具体说明，但不作为对本发明的限定。
在本发明的一种实施方式中，可选地，对原始辐射数据进行平滑处理包括：对位于时间窗口期内的原始辐射数据取平均值，得到平滑辐射数据。
其中，时间窗口期是指为原始辐射数据进行平滑处理而限定的预设时间段。由于原始数据跨越的时间段较长(例如，一天)，时间窗口期是其中的一小部分(例如，15分钟)，因此，将平滑处理的时间段形象地称为时间窗口期。时间窗口期内的原始辐射数据包括当前时刻辐射值，以及当前时刻前预设时间段内获取的全部辐射值。因此，时间窗口期随着获取到新的原始辐射数据而向后移动，以使各时间窗口期处理的数据量相同。本发明实施例对位于时间窗口期内的原始辐射数据取平均值，一方面能够对当前时刻的原始辐射数据进行平滑处理；另一方面，由于时间窗口期内的原始辐射数据与当前时刻的原始辐射数据的时间更近，这样设置，更有利于得到准确的跟踪角度。
示例性地，平滑辐射数据包括水平面平滑辐射数据、直接平滑辐射数据和散射平滑辐射数据中的至少一种。相应地，对位于时间窗口期内的水平面原始辐射数据取平均值得到水平面平滑辐射数据；对位于时间窗口期内的直接原始辐射数据取平均值得到直接平滑辐射数据；对位于时间窗口期内的散射原始辐射数据取平均值得到散射平滑辐射数据。
下面以水平面原始辐射数据为例，对平滑处理的过程进行说明。示例性地，时间窗口期设定为15分钟，第一辐照度设定为50W/m2，某日水平面原始辐射数据、水平面平滑辐射数据及时间参数如表一所示。
表一
| 时间 | 水平面原始辐射数据 | 水平面平滑辐射数据 |
| 6：08：00 | 2.4 | 2.4 |
| 6：09：00 | 5.4 | 5.4 |
| 6：10：00 | 10.1 | 10.1 |
| 6：11：00 | 14.5 | 14.5 |
| 6：12：00 | 20.6 | 20.6 |
| …… | …… | …… |
| 7：08：00 | 51.2 | (51.2+前1分钟)/2 |
| 7：09：00 | 55.3 | (55.3+前1分钟+前2分钟)/3 |
| 7：10：00 | 60.5 | (60.5+前1分钟+…+前3分钟)/4 |
| 7：11：00 | 67.3 | (67.3+前1分钟+…+前4分钟)/5 |
| 7：12：00 | 78.3 | (78.3+前1分钟+…+前5分钟)/6 |
| …… | …… | …… |
| 8：00：00 | 154.9 | (154.9+前1分钟+…+前15分钟)/16 |
| 8：01：00 | 161.6 | (161.6+前1分钟+…+前15分钟)/16 |
参见表一，可以看出，在该日的6：08：00(表中未示出)之前，辐照度均小于2.4W/m2，可以忽略不计。在该日的7：06：00之前，辐照度均小于50W/m2，不满足辐照度条件，此时，根据原始辐射数据得到原始跟踪角度，并把原始跟踪角度作为平滑跟踪角度。在该日的7：07：00时刻，辐照度大于或等于第一辐照度50W/m2，此时，对位于时间窗口期内的原始辐射数据取平均值，得到平滑辐射数据。可以理解的是，由于7：07：00时刻为平滑处理的开始时刻，7：07：00时刻之前不存在其他辐射值，因而平滑辐射数据仍为该时刻的原始辐射数据。
在该日的7：08：00时刻，时间窗口期内的原始辐射数据的数量为2，因此，该时刻的水平面平滑辐射数据的计算公式为(51.2+前1分钟的原始辐射数据)/2。同样地，在该日的7：09：00～7：21：00的时刻变化过程中，各时刻水平面平滑辐射数据的计算公式的分母以1为公差递增，分子累加。例如，7：12：00时刻的水平面平滑辐射数据的计算公式为(78.3+前1分钟的原始辐射数据+…+前5分钟的原始辐射数据)/6。
自该日的7：22：00(表中未示出)时刻始，大于或等于第一辐照度50W/m2的水平面原始辐射数据的数量保持在16。此时，以时间窗口期为准，通过对当前时刻的水平面原始辐射数据以及当前时刻前15分钟内获取的水平面原始辐射数据取平均值，就能够得到该日7：22：00时刻及之后各个时刻的水平面平滑辐射数据。
在上述各实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种确定时间窗口期的方法，下面进行具体说明，但不作为对本发明的限定。
可选地，选取不同的时间窗口期，执行本发明实施例提供的对原始辐射数据进行平滑处理和得到平滑跟踪角度的步骤，计算得到不同的发电量增益；根据大于发电量增益的最低限值，确定时间窗口期。
其中，发电量增益可以是累计增益或平均增益，本发明不做限定。经发明人研究发现，时间窗口期的时长越长，原始辐射数据的平滑效果越好，但是，发电量增益会相应降低，平滑跟踪角度与最优跟踪角度的差异也将逐渐增大。示例性地，图6是本发明实施例提供的一种时间窗口期和发电量增益的变化趋势图。如图6所示，假设发电量累计增益的最低限值为2.1％，平均增益的最低限值为3.3％。此时，选择120分钟作为时间窗口期的时长，既能够满足发电量增益的要求，也能够得到较为平滑的跟踪角度。
假设发电量累计增益的最低限值为2.2％，平均增益的最低限值为3.4％。由于45、30和15分钟时长的时间窗口期的累计增益均为2.2％，平均增益均为3.4％，此时，优选45分钟作为时间窗口期的时长。这样设置的原因在于，时间窗口期越长，平滑辐射数据的波动幅度越小，平滑跟踪角度越趋于平稳，越有利于减少跟踪支架的机械损耗，延长跟踪支架的使用寿命。基于此，根据发电量增益的最低限值来确定时间窗口期，能够兼顾光伏发电系统的发电量增益和跟踪支架的使用寿命。
在上述各实施例的基础上，可选地，发电量增益的计算包括：获取在设定的时间窗口期的条件下，跟踪支架在平滑跟踪角度下，对应的光伏组件表面的第一辐射数据；获取跟踪支架在天文跟踪角度下，光伏组件表面的第二辐射数据；根据第一辐射数据和第二辐射数据，计算发电量增益。
其中，第一辐射数据是指，经平滑后的每个时刻的实时水平面平滑辐射数据、直接平滑辐射数据和散射平滑辐射数据，基于实时辐照数据的最优跟踪角度算法，计算不同时间窗口期下各时刻的平滑跟踪角度，进而计算出不同时间窗口期下各个时刻对应的光伏组件表面的总辐射值。第二辐射数据是指，根据天文跟踪算法计算出天文跟踪角度后，再计算各个时刻下处于不同天文跟踪角度的光伏组件表面的总辐射值。基于此，能够计算不同时间窗口期下的累计增益和平均增益。
图7是本发明实施例提供的一种跟踪支架的跟踪方法的流程示意图。如图7所示，在上述各实施例的基础上，可选地，跟踪支架的跟踪方法包括了窗口期的确定和在确定的窗口期下进行跟踪应用的步骤，具体如下：
S410、采集电站的历史每日各时刻的实时原始辐射数据，包括水平面原始辐射数据、直接原始辐射数据和散射原始辐射数据。
S420、判断每日水平面原始辐射数据首次高于第一辐照度的时刻，作为平滑数据处理的起始时刻。
S430、选择不同的时间窗口期，对每个时刻的原始辐射数据进行平滑处理，得到每个时刻的平滑辐射数据。
S440、根据最优跟踪角度算法，基于不同时间窗口期及其平滑辐射数据，计算各时刻的平滑跟踪角度。
S450、分别计算传统天文跟踪角度下组件表面的总辐射值，以及各时间窗口期对应的平滑跟踪角度下组件表面的总辐射值。
S460、分别计算各时间窗口期对应的平滑跟踪角度下组件表面的总辐射值，与传统天文跟踪角度下组件表面的总辐射值的发电量增益。
S470、根据发电量增益的大小关系，确定原始辐射数据进行平滑处理最优的时间窗口期。
S480、根据最优的时间窗口期对原始辐射数据进行平滑处理，得到最优的平滑辐射数据。
S490、根据最优跟踪角度算法，基于最优的平滑辐射数据得到最优的平滑跟踪角度，跟踪支架按照平滑跟踪角度进行跟踪。
综上，本发明实施例从源头上解决了跟踪角度波动幅度较大的问题，有利于提升跟踪角度的平滑效果。经发明人验证，与直接对跟踪角度进行平滑处理的方案相比，本发明实施例适用于各种复杂天气状况，尤其能够避免在晴天条件下，因对跟踪角度进行过度平滑处理，而产生的影响晴天发电量增益的情况。此外，与现有技术相比，本发明实施例还根据发电量增益的最低限值来确定时间窗口期，兼顾了光伏发电系统的发电量增益和跟踪支架的使用寿命。本发明实施例在保证电站发电效率的基础上，有效降低了辐照数据的剧烈波动对跟踪支架的影响程度，有利于减少跟踪支架的机械损耗，并延长跟踪支架的使用寿命。
图8是本发明实施例提供的一种跟踪支架的跟踪装置的结构示意图。该装置可以由软件和/或硬件的方式实现。如图8所示，本实施例提供的跟踪支架的跟踪装置包括：
数据获取模块810，用于实时获取原始辐射数据。
数据平滑模块820，用于对原始辐射数据进行平滑处理，得到平滑辐射数据。
第一角度计算模块830，用于根据平滑辐射数据得到平滑跟踪角度，跟踪支架按照平滑跟踪角度进行跟踪。
可选地，数据平滑模块具体用于对位于时间窗口期内的原始辐射数据取平均值，得到平滑辐射数据；其中，时间窗口期内的原始辐射数据包括当前时刻辐射值，以及当前时刻前预设时间段内获取的全部辐射值。
可选地，数据平滑模块具体还用于选取不同的时间窗口期，执行对原始辐射数据进行平滑处理和得到平滑跟踪角度的步骤，计算得到不同的发电量增益；根据大于发电量增益的最低限值，确定时间窗口期。
可选地，数据平滑模块具体还用于获取在设定的时间窗口期的条件下，跟踪支架在平滑跟踪角度下，对应的光伏组件表面的第一辐射数据；获取跟踪支架在天文跟踪角度下，光伏组件表面的第二辐射数据；根据第一辐射数据和第二辐射数据，计算发电量增益。
可选地，还包括：
数据判断模块，用于判断原始辐射数据是否满足辐照度条件。
第三角度计算模块，用于在原始辐射数据不满足辐照度条件时，根据原始辐射数据得到原始跟踪角度，原始跟踪角度作为平滑跟踪角度。
可知地，当原始辐射数据满足辐照度条件时，数据平滑模块执行对原始辐射数据进行平滑处理的步骤。当原始辐射数据不满足辐照度条件时，第三角度计算模块根据原始辐射数据得到原始跟踪角度，原始跟踪角度作为平滑跟踪角度。
可选地，数据判断模块具体用于判断原始辐射数据度是否大于第一辐照度。
可选地，辐射数据至少包括水平面辐射数据。
图9是本发明实施例提供的一种跟踪支架的跟踪装置的实现逻辑示意图。如图9所示，在上述各实施例的基础上，可选地，第一角度计算模块为最优跟踪角度算法模块。将获取历史时刻的实时水平面原始辐射数据、直接原始辐射数据和散射原始辐射数据输入数据平滑模块。通过数据平滑模块对上述历史时刻的实时原始辐射数据进行平滑处理得到水平面平滑辐射数据、直接平滑辐射数据和散射平滑辐射数据。将平滑后的辐射数据输入最优跟踪角度算法模块，计算出支架跟踪角度。
本发明实施例提供的跟踪支架的跟踪装置，通过数据获取模块实时获取原始辐射数据；通过数据平滑模块对原始辐射数据进行平滑处理，得到平滑辐射数据；通过第一角度计算模块根据平滑辐射数据得到平滑跟踪角度。该装置巧妙地设置直接对波动剧烈的原始辐射数据的实时平滑处理，进而得到低波动幅度的平滑辐射数据，根据该平滑辐射数据获得波动较为平缓的平滑跟踪角度。因此，本发明实施例从源头上解决了跟踪角度波动幅度较大的问题，有利于提升跟踪角度的平滑效果。经发明人验证，与直接对跟踪角度进行平滑处理的方案相比，本发明实施例适用于各种复杂天气状况，尤其能够避免在晴天条件下，因对跟踪角度进行过度平滑处理，而产生的影响晴天发电量增益的情况。
综上，与现有技术相比，本实施例的技术方案，有效解决了传统天文跟踪算法发电量低的问题，克服了现有基于实时辐照数据的跟踪方法容易产生严重的支架机械损耗、甚至故障，以及支架使用寿命偏短的问题，从而有效降低了辐照数据的剧烈波动对跟踪支架的影响程度，有利于减少跟踪支架的机械损耗，并延长跟踪支架的使用寿命。
图10是本发明实施例提供的一种光伏系统的结构示意图。图10示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性光伏系统21的框图。图10显示的光伏系统21仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图10所示，光伏系统21以通用计算设备的形式表现。光伏系统21的组件可以包括但不限于：辐射仪31，一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18，光伏组件和支撑光伏组件的跟踪支架(图中未示出)。可知地，辐射仪31通信用于采集辐射数据，跟踪支架用于调整光伏组件的跟踪角度。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
光伏系统21典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被光伏系统21访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。光伏系统21可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图10未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图10中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM，DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括——但不限于——操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
光伏系统21也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该光伏系统21交互的设备通信，和/或与使得该光伏系统21能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。另外，本实施例中的光伏系统21，显示器24不是作为独立个体存在，而是嵌入镜面中，在显示器24的显示面不予显示时，显示器24的显示面与镜面从视觉上融为一体。并且，光伏系统21还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图10所示，网络适配器20通过总线18与光伏系统21的其它模块通信。应当明白，尽管图10中未示出，可以结合光伏系统21使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的一种跟踪支架的跟踪方法：实时获取原始辐射数据；对原始辐射数据进行平滑处理，得到平滑辐射数据；根据平滑辐射数据得到平滑跟踪角度，跟踪支架按照平滑跟踪角度进行跟踪。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种跟踪支架的跟踪方法，其特征在于，包括：
实时获取原始辐射数据；
对所述原始辐射数据进行平滑处理，得到平滑辐射数据；
根据所述平滑辐射数据得到平滑跟踪角度，所述跟踪支架按照所述平滑跟踪角度进行跟踪。
2.根据权利要求1所述的跟踪支架的跟踪方法，其特征在于，所述平滑处理包括：
对位于时间窗口期内的所述原始辐射数据取平均值，得到所述平滑辐射数据；其中，所述时间窗口期内的所述原始辐射数据包括当前时刻辐射值，以及当前时刻前预设时间段内获取的全部辐射值。
3.根据权利要求2所述的跟踪支架的跟踪方法，其特征在于，所述时间窗口期的设置，包括：
选取不同的所述时间窗口期，执行对所述原始辐射数据进行平滑处理和得到平滑跟踪角度的步骤，计算得到不同的发电量增益；
根据大于所述发电量增益的最低限值，确定所述时间窗口期。
4.根据权利要求3所述的跟踪支架的跟踪方法，其特征在于，所述发电量增益的计算包括：
获取在设定的所述时间窗口期的条件下，所述跟踪支架在所述平滑跟踪角度下，对应的光伏组件表面的第一辐射数据；
获取所述跟踪支架在天文跟踪角度下，所述光伏组件表面的第二辐射数据；
根据所述第一辐射数据和所述第二辐射数据，计算所述发电量增益。
5.根据权利要求1所述的跟踪支架的跟踪方法，其特征在于，还包括：
若满足辐照度条件，则执行对所述原始辐射数据进行平滑处理的步骤；
否则，根据所述原始辐射数据得到原始跟踪角度，所述原始跟踪角度作为所述平滑跟踪角度。
6.根据权利要求5所述的跟踪支架的跟踪方法，其特征在于，所述辐照度条件包括：所述原始辐射数据度大于第一辐照度。
7.根据权利要求1所述的跟踪支架的跟踪方法，其特征在于，所述辐射数据至少包括水平面辐射数据。
8.一种跟踪支架的跟踪装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于实时获取原始辐射数据；
数据平滑模块，用于对所述原始辐射数据进行平滑处理，得到平滑辐射数据；
第一角度计算模块，用于根据所述平滑辐射数据得到平滑跟踪角度，所述跟踪支架按照所述平滑跟踪角度进行跟踪。
9.根据权利要求8所述的跟踪支架的跟踪装置，其特征在于，还包括：
数据判断模块，用于判断所述原始辐射数据是否满足所述辐照度条件；
第三角度计算模块，用于在所述原始辐射数据不满足所述辐照度条件时，根据所述原始辐射数据得到所述原始跟踪角度，所述原始跟踪角度作为所述平滑跟踪角度。
10.一种光伏系统，其特征在于，所述光伏系统包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
光伏组件和支撑所述光伏组件的跟踪支架，所述跟踪支架用于调整所述光伏组件的跟踪角度；
辐射仪，用于采集辐射数据；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的跟踪支架的跟踪方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111076422.3A CN114003064B (zh) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | 跟踪支架的跟踪方法、装置及光伏系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111076422.3A CN114003064B (zh) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | 跟踪支架的跟踪方法、装置及光伏系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114003064A true CN114003064A (zh) | 2022-02-01 |
| CN114003064B CN114003064B (zh) | 2024-08-06 |
Family
ID=79921428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111076422.3A Active CN114003064B (zh) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | 跟踪支架的跟踪方法、装置及光伏系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114003064B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116088580A (zh) * | 2023-02-15 | 2023-05-09 | 北京拙河科技有限公司 | 一种飞行物体跟踪方法及装置 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110178641A1 (en) * | 2010-01-18 | 2011-07-21 | Sunpower Corporation | Photovoltaic assembly for use in diffuse weather conditions and related methods |
| JP2015005569A (ja) * | 2013-06-19 | 2015-01-08 | 日本電信電話株式会社 | 自走式太陽光発電装置及び方法 |
| US20150214885A1 (en) * | 2014-01-30 | 2015-07-30 | Zhejiang Tonking New Energy Group Co., Ltd | Tracking control systems for photovoltaic modules |
| CN110147123A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-08-20 | 合肥阳光新能源科技有限公司 | 一种光伏组件跟踪系统及其控制器和角度控制方法 |
| CN110165991A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-08-23 | 合肥阳光新能源科技有限公司 | 一种光伏组件跟踪系统控制方法及装置 |
| CN111930152A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-11-13 | 天合光能股份有限公司 | 一种光伏支架的智能跟踪系统及其跟踪方法 |
| CN112286232A (zh) * | 2020-08-21 | 2021-01-29 | 天合光能股份有限公司 | 平单轴跟踪系统的跟踪角度优化方法及其跟踪支架 |
| CN113364408A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-07 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种光伏跟踪支架阵列运行精度的测量方法和装置 |
-
2021
- 2021-09-14 CN CN202111076422.3A patent/CN114003064B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110178641A1 (en) * | 2010-01-18 | 2011-07-21 | Sunpower Corporation | Photovoltaic assembly for use in diffuse weather conditions and related methods |
| JP2015005569A (ja) * | 2013-06-19 | 2015-01-08 | 日本電信電話株式会社 | 自走式太陽光発電装置及び方法 |
| US20150214885A1 (en) * | 2014-01-30 | 2015-07-30 | Zhejiang Tonking New Energy Group Co., Ltd | Tracking control systems for photovoltaic modules |
| CN110147123A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-08-20 | 合肥阳光新能源科技有限公司 | 一种光伏组件跟踪系统及其控制器和角度控制方法 |
| CN110165991A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-08-23 | 合肥阳光新能源科技有限公司 | 一种光伏组件跟踪系统控制方法及装置 |
| CN111930152A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-11-13 | 天合光能股份有限公司 | 一种光伏支架的智能跟踪系统及其跟踪方法 |
| CN112286232A (zh) * | 2020-08-21 | 2021-01-29 | 天合光能股份有限公司 | 平单轴跟踪系统的跟踪角度优化方法及其跟踪支架 |
| CN113364408A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-07 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种光伏跟踪支架阵列运行精度的测量方法和装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116088580A (zh) * | 2023-02-15 | 2023-05-09 | 北京拙河科技有限公司 | 一种飞行物体跟踪方法及装置 |
| CN116088580B (zh) * | 2023-02-15 | 2023-11-07 | 北京拙河科技有限公司 | 一种飞行物体跟踪方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114003064B (zh) | 2024-08-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4489789B2 (ja) | 電力管理システム及び方法 | |
| CN114003064B (zh) | 跟踪支架的跟踪方法、装置及光伏系统 | |
| CN112181009B (zh) | 热点追踪控制方法、装置及终端设备 | |
| US20140052395A1 (en) | Method and apparatus for estimating the remaining time required to fully charge a battery, and mobile device incorporating thereof | |
| CN109472001A (zh) | 一种方案的优劣评估方法、优劣评估系统及相关装置 | |
| CN114709878A (zh) | 应用于光储直柔建筑的光储协同配置方法、设备及介质 | |
| CN115018119A (zh) | 用电负荷预测方法及系统 | |
| US9201478B2 (en) | Methods and systems for efficient battery charging and usage | |
| US7844842B2 (en) | Variable refresh rate for power management | |
| CN116562512B (zh) | 一种电力系统的能碳诊断方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN112443509B (zh) | 冷却风扇控制方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN116822954A (zh) | 发电项目的评估方法、装置、电子设备和存储介质 | |
| US7383137B2 (en) | Method and apparatus for measuring absolute and net power consumption for computer systems | |
| CN115556603B (zh) | 适用于充电设备的散热方法及装置 | |
| CN115859608A (zh) | 一种基于风光并网的制氢功率动态调整方法 | |
| US20220222163A1 (en) | Configuration cluster-based performance optimization of applications in an information handling system (ihs) | |
| CN115473216A (zh) | 一种改进电网线损计算的方法及系统 | |
| CN109217386B (zh) | 自动发电控制方法、系统及终端设备 | |
| CN1128422C (zh) | 便携计算机中的电源管理方法 | |
| CN113469835B (zh) | 基于用户用电情况的光伏发电站资产评估方法及装置 | |
| CN117826966B (zh) | 一种双显卡模块的电源控制模块 | |
| CN115829786B (zh) | 一种基于空调负荷的电网响应调节方法 | |
| CN113778140B (zh) | 一种跟踪支架的跟踪方法、装置及光伏系统 | |
| Yuan et al. | Analysis of the Financial Performance of China's Battery Production Listed Companies based on DEA Model | |
| CN117852979B (zh) | 一种新能源消纳评价方法、装置、设备及介质 |
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 | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20230105 Address after: Room 214-49, Block B, Phase III (South District), Huguang Road Independent Innovation Industrial Base, Shushan New Industrial Park, Shushan District, Hefei City, Anhui Province, 230088 Applicant after: Hefei Zero Carbon Technology Co.,Ltd. Address before: 230088 No. 1699 Xiyou Road, Hefei High-tech Zone, Anhui Province Applicant before: SUNGROW POWER SUPPLY Co.,Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |