CN117707222A - 一种光伏跟踪系统的逆跟踪控制方法及相关装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光伏跟踪系统的逆跟踪控制方法及相关装置,针对光伏跟踪系统的每一排跟踪支架,若在预设太阳斜射时间被遮挡,将该跟踪支架确定为目标跟踪支架,并将遮挡目标跟踪支架的跟踪支架确定为被控跟踪支架。通过获取目标跟踪支架被遮挡的阴影长度,根据预设太阳斜射时间的太阳入射角度、被控跟踪支架的跟踪角度、目标跟踪支架被遮挡的阴影长度等参数,确定目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的相对坡度,从而依据相对坡度等参数计算逆跟踪控制阶段不同太阳入射角度下使目标跟踪支架不被遮挡时被控跟踪支架的最优跟踪角度,并对被控跟踪支架进行相应控制,使目标跟踪支架在逆跟踪控制阶段不被遮挡,有效提升了光伏发电系统的总体发电量。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域,更具体的,涉及一种光伏跟踪系统的逆跟踪控制方法及相关装置。
背景技术
光伏跟踪系统通过实时跟踪太阳运动,调节跟踪支架的跟踪角度,从而增加光伏阵列接收到的太阳辐射量,提高光伏发电系统的总体发电量。光伏根据系统对跟踪支架的控制包括视日跟踪控制阶段和逆跟踪控制阶段。在视日跟踪控制阶段,太阳入射角度较大,在逆跟踪控制阶段,太阳入射角度较小。
目前光伏跟踪系统一般是按照平地方案设计的。在山地等跟踪支架间存在坡度的复杂地势安装跟踪支架,若光伏跟踪系统是按照平地方案设计的,在逆跟踪控制阶段跟踪支架间会产生很大的阴影遮挡,导致光伏跟踪系统的发电量急剧下降。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种光伏跟踪系统的逆跟踪控制方法及相关装置,通过在逆跟踪控制阶段控制被控跟踪支架的跟踪角度为对应太阳入射角度下的最优跟踪角度,以使目标跟踪支架在逆跟踪控制阶段不会因为与被控跟踪支架之间的相对坡度被遮挡,有效提升了光伏发电系统的总体发电量。
为了实现上述发明目的,本发明提供的具体技术方案如下:
第一方面,本发明实施例提供了一种光伏跟踪系统的逆跟踪控制方法,包括:
针对光伏跟踪系统中的每一排跟踪支架,若在预设太阳斜射时间被遮挡,将该跟踪支架确定为目标跟踪支架,并将遮挡所述目标跟踪支架的跟踪支架确定为被控跟踪支架;
获取所述预设太阳斜射时间所述目标跟踪支架被遮挡的阴影长度;
根据所述预设太阳斜射时间的太阳入射角度与所述被控跟踪支架的跟踪角度、所述阴影长度、所述目标跟踪支架与所述被控跟踪支架之间的距离以及所述被控跟踪支架的宽度,确定所述目标跟踪支架与所述被控跟踪支架之间的相对坡度;
依据所述目标跟踪支架与所述被控跟踪支架之间的距离、所述被控跟踪支架的宽度以及所述相对坡度,计算逆跟踪控制阶段不同太阳入射角度下使所述目标跟踪支架不被遮挡时所述被控跟踪支架的最优跟踪角度;
在逆跟踪控制阶段控制所述被控跟踪支架的跟踪角度为对应太阳入射角度下的最优跟踪角度。
在一些实施例中,确定在所述预设太阳斜射时间跟踪支架是否被遮挡的方法,包括:
获取在所述预设太阳斜射时间跟踪支架的热成像图像;
根据所述热成像图像,确定所述预设太阳斜射时间跟踪支架是否被遮挡。
在一些实施例中,所述获取所述预设太阳斜射时间所述目标跟踪支架被遮挡的阴影长度,包括:
识别所述热成像图像中所述目标跟踪支架被遮挡的阴影;
基于所述热成像图像中所述目标跟踪支架被遮挡的阴影,确定所述目标跟踪支架被遮挡的预估东西向阴影长度;
根据所述被控跟踪支架的跟踪角度对所述预估东西向阴影长度进行修正,得到所述目标跟踪支架被遮挡的真实东西向阴影长度。
在一些实施例中,所述热成像图像是利用无人机搭载热成像仪从水平方向在所述预设太阳斜射时间航拍得到的。
在一些实施例中,所述预设太阳斜射时间包括:上午太阳斜射的第一时间和下午太阳斜射的第二时间;
所述方法还包括:
根据所述第一时间对应的热成像图像和所述第二时间对应的热成像图像中是否存在被遮挡的跟踪支架,确定所述目标跟踪支架的东西向坡度;
若所述第一时间对应的热成像图像存在被遮挡的跟踪支架,确定所述目标跟踪支架为东向坡度;
若所述第二时间对应的热成像图像存在被遮挡的跟踪支架,确定所述目标跟踪支架为西向坡度。
在一些实施例中,若所述目标跟踪支架为东向坡度,在上午逆跟踪控制阶段控制所述被控跟踪支架的跟踪角度为对应太阳入射角度下的最优跟踪角度;
若所述目标跟踪支架为西向坡度,在下午逆跟踪控制阶段控制所述被控跟踪支架的跟踪角度为对应太阳入射角度下的最优跟踪角度。
在一些实施例中,所述依据所述目标跟踪支架与所述被控跟踪支架之间的距离、所述被控跟踪支架的宽度以及所述相对坡度,计算逆跟踪控制阶段不同太阳入射角度下使所述目标跟踪支架不被遮挡时所述被控跟踪支架的最优跟踪角度,包括:
针对逆跟踪控制阶段不同太阳入射角度,依据所述目标跟踪支架不被遮挡时,所述目标跟踪支架与所述被控跟踪支架之间的距离、所述被控跟踪支架的宽度、所述相对坡度、太阳入射角度与所述被控跟踪支架的跟踪角度之间的几何关系,计算所述目标跟踪支架不被遮挡时所述被控跟踪支架的最优跟踪角度。
第二方面,本发明实施例提供了一种光伏跟踪系统的逆跟踪控制装置,包括:
控制对象确定单元,用于针对光伏跟踪系统中的每一排跟踪支架,若在预设太阳斜射时间被遮挡,将该跟踪支架确定为目标跟踪支架,并将遮挡所述目标跟踪支架的跟踪支架确定为被控跟踪支架;
阴影长度获取单元,用于获取所述预设太阳斜射时间所述目标跟踪支架被遮挡的阴影长度;
相对坡度确定单元,用于根据所述预设太阳斜射时间的太阳入射角度与所述被控跟踪支架的跟踪角度、所述阴影长度、所述目标跟踪支架与所述被控跟踪支架之间的距离以及所述被控跟踪支架的宽度,确定所述目标跟踪支架与所述被控跟踪支架之间的相对坡度;
跟踪角度计算单元,用于依据所述目标跟踪支架与所述被控跟踪支架之间的距离、所述被控跟踪支架的宽度以及所述相对坡度,计算逆跟踪控制阶段不同太阳入射角度下使所述目标跟踪支架不被遮挡时所述被控跟踪支架的最优跟踪角度;
跟踪角度控制单元,用于在逆跟踪控制阶段控制所述被控跟踪支架的跟踪角度为对应太阳入射角度下的最优跟踪角度。
第三方面,本发明实施例提供了一种电子设备,所述电子设备包括处理器以及存储器;
所述存储器用于存储程序代码,并将所述程序代码传输给所述处理器;
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行如第一方面中任意一种实现方式描述的一种光伏跟踪支架的跟踪角度控制方法。
第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面中任意一种实现方式描述的一种光伏跟踪支架的跟踪角度控制方法。
相对于现有技术,本发明的有益效果如下:
本发明公开的一种光伏跟踪系统的逆跟踪控制方法及相关装置,针对光伏跟踪系统中的每一排跟踪支架,若在预设太阳斜射时间被遮挡,将该跟踪支架确定为目标跟踪支架,并将遮挡目标跟踪支架的跟踪支架确定为被控跟踪支架。通过获取目标跟踪支架被遮挡的阴影长度,根据预设太阳斜射时间的太阳入射角度与被控跟踪支架的跟踪角度、目标跟踪支架被遮挡的阴影长度、目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的距离以及被控跟踪支架的宽度,确定目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的相对坡度。由于目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的相对坡度是固定的,依据目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的距离、被控跟踪支架的宽度以及上述相对坡度,能够计算逆跟踪控制阶段不同太阳入射角度下使目标跟踪支架不被遮挡时被控跟踪支架的最优跟踪角度,从而通过在逆跟踪控制阶段控制被控跟踪支架的跟踪角度为对应太阳入射角度下的最优跟踪角度,以使目标跟踪支架在逆跟踪控制阶段不会因为与被控跟踪支架之间的相对坡度被遮挡,有效提升了光伏发电系统的总体发电量。
附图说明
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,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种光伏跟踪系统的逆跟踪控制方法的流程示意图;
图2为本发明实施例公开的目标跟踪支架被遮挡时的几何关系示意图;
图3为本发明实施例公开的通过调节被控跟踪支架的跟踪角度使目标跟踪支架不被遮挡时的几何关系示意图;
图4为本发明实施例公开的一种光伏跟踪系统的逆跟踪控制装置的结构示意图;
图5为本发明实施例公开的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
发明人经过研究发现:目前光伏跟踪系统一般是按照平地方案设计的。在山地等跟踪支架间存在坡度的复杂地势安装跟踪支架,若光伏跟踪系统是按照平地方案设计的,在逆跟踪控制阶段跟踪支架间会产生很大的阴影遮挡,导致光伏跟踪系统的发电量急剧下降。
一种解决山地等跟踪支架间存在坡度的复杂地势安装跟踪支架导致阴影遮挡问题的方案是:通过放大跟踪支架的东西向安装间距,避免逆跟踪控制阶段跟踪支架间的阴影遮挡。但是这种方案由于跟踪支架间东西向安装间距放大,导致土地利用率低,装机容量下降。
为了解决按照平地方案设计的光伏跟踪系统应用于山地等跟踪支架间存在坡度的复杂地势,导致阴影遮挡的技术问题,本发明提供了一种光伏跟踪系统的逆跟踪控制方法及相关装置,根据目标跟踪支架被遮挡的阴影长度、太阳入射角度、被控跟踪支架的跟踪角度等目标跟踪支架与被控跟踪支架参数之间的几何关系,推算目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的相对坡度,从而依据所述目标跟踪支架不被遮挡时,目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的距离、被控跟踪支架的宽度、上述推算出来的相对坡度、太阳入射角度与被控跟踪支架的跟踪角度之间的几何关系,计算目标跟踪支架不被遮挡时所述被控跟踪支架的最优跟踪角度,从而在逆跟踪控制阶段控制被控跟踪支架的跟踪角度为对应太阳入射角度下的最优跟踪角度,以使目标跟踪支架在逆跟踪控制阶段不被遮挡,有效提升了光伏发电系统的总体发电量。
本发明公开的一种光伏跟踪系统的逆跟踪控制方法,应用于电子设备,示例性的,电子设备为光伏跟踪系统的远程控制器,如智能手机、平板电脑、个人计算机、服务器等。电子设备与光伏跟踪支架上部署的本地控制器进行无线或有线通信,可以接收本地控制器发送的跟踪支架的跟踪角度,还可以向本地控制器下发远程控制指令,以使本地控制器根据远程控制指令控制跟踪支架的跟踪角度。
请参阅图1,本实施例公开了一种光伏跟踪系统的逆跟踪控制方法,针对光伏跟踪系统中的每一排跟踪支架,执行以下操作:
S101:若在预设太阳斜射时间被遮挡,将该跟踪支架确定为目标跟踪支架,并将遮挡目标跟踪支架的跟踪支架确定为被控跟踪支架;
预设太阳斜射时间可以为一个时间点,也可以为两个时间点。
若已知跟踪支架的东西向坡度,预设太阳斜射时间可以为一个时间点,如跟踪支架为东向坡度,即东向地势较高,仅在上午可能会出现由于坡度导致的阴影遮挡,下午不会出现由于坡度导致的阴影遮挡,因此,预设太阳斜射时间可以为真太阳时9:00;如跟踪支架为西向坡度,即西向地势较高,仅在下午可能会出现由于坡度导致的阴影遮挡,上午不会出现由于坡度导致的阴影遮挡,因此,预设太阳斜射时间可以为真太阳时15:00。
若未知跟踪支架的东西向坡度,预设太阳斜射时间为两个时间点,例如:真太阳时9:00和真太阳时15:00,需要通过判断这两个太阳斜射时间是否出现由于坡度导致的阴影遮挡,确定跟踪支架的东西向坡度。
确定跟踪支架是否被遮挡可以有多种实现方式:
示例性的,获取在预设太阳斜射时间跟踪支架的热成像图像,由于跟踪支架上的光伏组件若被遮挡则温度较低,若未被遮挡则温度较高,而热成像中不同温度区域的颜色不同,因此根据热成像图像可以识别跟踪支架是否被遮挡。
示例性的,获取在预设太阳斜射时间跟踪支架的的图像,将该图像输入预先构建的阴影识别模型中,可以得到跟踪支架是否存在阴影,阴影识别模型是预先利用标记有阴影的样本图像、以模型的识别结果与样本的标记结果一致为训练目标,对机器学习模型进行训练后得到的。
以上仅为示例,本发明并不以此为限。
将被遮挡的跟踪支架确定为目标跟踪支架,遮挡目标跟踪支架的跟踪支架为本发明的控制对象,定义为被控跟踪支架。可以理解的是,不管是东向坡度还是西向坡度,能对目标跟踪支架造成遮挡的跟踪支架必然是与目标跟踪支架相邻的两排跟踪支架中较高一侧的跟踪支架。若为东向坡度,则被控跟踪支架为目标跟踪支架东侧的相邻跟踪支架,若为西向坡度,则被控跟踪支架为目标跟踪支架西侧的相邻跟踪支架。
S102:获取预设太阳斜射时间目标跟踪支架被遮挡的阴影长度;
获取阴影长度的方式可以有多种,由于S101已确定了跟踪支架是否被遮挡,在确定跟踪支架是否被遮挡的基础上,可以继续获取目标跟踪支架被遮挡的阴影长度。
示例性的,根据热成像图像识别跟踪支架是否被遮挡之后,识别热成像图像中目标跟踪支架被遮挡的阴影,从而基于热成像图像中目标跟踪支架被遮挡的阴影,确定目标跟踪支架被遮挡的预估东西向阴影长度。
示例性的,根据阴影识别模型识别跟踪支架是否被遮挡之后,得到阴影识别模型中间层输出的阴影标记,该阴影标记为多边形,从而根据阴影标记确定东西向阴影长度。
需要说明的是,从图像中识别的目标跟踪支架被遮挡的阴影长度并不是真实阴影长度,需要根据被控跟踪支架的跟踪角度对识别到的阴影长度进行修正,才能得到真实的阴影长度。
S103:根据预设太阳斜射时间的太阳入射角度与被控跟踪支架的跟踪角度、阴影长度、目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的距离以及被控跟踪支架的宽度,确定目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的相对坡度;
预设太阳斜射时间的太阳入射角度与被控跟踪支架的跟踪角度、阴影长度、目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的距离、被控跟踪支架的宽度以及目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的相对坡度之间存在几何关系,该几何关系中除目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的相对坡度之外都是已知的,根据该几何关系能够求解目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的相对坡度。
S104:依据目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的距离、被控跟踪支架的宽度以及相对坡度,计算逆跟踪控制阶段不同太阳入射角度下使目标跟踪支架不被遮挡时被控跟踪支架的最优跟踪角度;
针对逆跟踪控制阶段不同太阳入射角度,目标跟踪支架不被遮挡时,目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的距离、被控跟踪支架的宽度、相对坡度、太阳入射角度与被控跟踪支架的跟踪角度之间存在几何关系,根据该几何关系能够求解目标跟踪支架不被遮挡时被控跟踪支架的最优跟踪角度。
S105:在逆跟踪控制阶段控制被控跟踪支架的跟踪角度为对应太阳入射角度下的最优跟踪角度。
可以理解的是,若跟踪支架为东向坡度,仅在上午可能会出现由于坡度导致的阴影遮挡,下午不会出现由于坡度导致的阴影遮挡,因此,仅在上午逆跟踪控制阶段控制被控跟踪支架的跟踪角度为对应太阳入射角度下的最优跟踪角度即可;若跟踪支架为西向坡度,仅在下午可能会出现由于坡度导致的阴影遮挡,上午不会出现由于坡度导致的阴影遮挡,因此,仅在下午逆跟踪控制阶段控制被控跟踪支架的跟踪角度为对应太阳入射角度下的最优跟踪角度即可。
需要说明的是,针对光伏跟踪系统中每一排跟踪支架,都需要执行上述S101~S105的操作,直到光伏跟踪系统中每一排跟踪支架都不被遮挡,有效提升了光伏发电系统的总体发电量。
为了便于理解上述实施例公开的光伏跟踪系统的逆跟踪控制方法,以下通过一个具体示例进行说明。
在未知跟踪支架的东西向坡度的情况下,预设太阳斜射时间包括:上午太阳斜射的第一时间和下午太阳斜射的第二时间,以第一预设时间为真太阳时9:00,第二预设时间为真太阳时15:00为例。利用无人机搭载热成像仪从水平方向,即无人机与跟踪支架所在地面平行,分别在真太阳时9:00和真太阳时15:00航拍,得到真太阳时9:00对应的第一热成像图像和真太阳时15:00对应的第二热成像图像。
分别根据第一热成像图像和第二热成像图像,确定跟踪支架是否被遮挡。进一步,为了避免热成像中噪声数据对识别结果的影响,将第一热成像图像和第二热成像图像分别转换为黑白图像,根据黑白图像中像素值与热度值的对应关系,确定热成像图像中是否存在阴影遮挡区域。
基于热成像图像中是否存在阴影遮挡区域还可以确定目标跟踪支架的东西向坡度。具体的,若真太阳时9:00对应的热成像图像存在被遮挡的跟踪支架,确定目标跟踪支架为东向坡度;若真太阳时15:00对应的热成像图像存在被遮挡的跟踪支架,确定目标跟踪支架为西向坡度。
另外还可以识别热成像图像中目标跟踪支架被遮挡的阴影,在有阴影和无阴影的光伏表面温度存在较大差异,故热成像仪能拍摄到阴影区域和非阴影区域,通过图像处理技术,将热成像图像转换为黑白照片,以其中黑色表示阴影遮挡区域为例,还可以通过图像处理自动识别阴影长度,真太阳时9:00的阴影长度记为LE,真太阳时15:00的阴影长度记为LW。需要说明的是,由于图像反映平面长度,此时得到的阴影长度为东西向预估阴影长度,并不是真实的阴影长度。还需要根据被控跟踪支架的跟踪角度对预估东西向阴影长度进行修正,得到目标跟踪支架被遮挡的真实东西向阴影长度。具体的,Ltrue,E=LE/cosGs,E,Ltrue,W=LW/cosGs,W,其中,Gs,E表示真太阳时9:00被控跟踪支架的跟踪角度,Gs,W表示真太阳时15:00被控跟踪支架的跟踪角度,Ltrue,E表示真太阳时9:00的真实阴影长度,Ltrue,W表示真太阳时15:00的真实阴影长度。
若为东向坡度,获取真太阳时9:00太阳入射角θE、被控跟踪支架的跟踪角度Gs,E,目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的距离DE,被控跟踪支架的宽度LPV,定义目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的相对坡度为PE,则如图2所示,真太阳时9:00太阳入射角θE、被控跟踪支架的跟踪角度Gs,E、真实阴影长度Ltrue,E,目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的距离DE,被控跟踪支架的宽度LPV,以及目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的相对坡度为PE之间的几何关系如下:
根据上述方程即可求解目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的相对坡度为PE。
请参阅图3,目标跟踪支架不被遮挡时,目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的距离DE、被控跟踪支架的宽度LPV、相对坡度PE、太阳入射角度θE与被控跟踪支架的跟踪角度Gs,E之间的几何关系如下:
根据上述即可求解目标跟踪支架不被遮挡时太阳入射角度θE下被控跟踪支架的最优跟踪角度Gs,E。
若为西向坡度,获取真太阳时15:00太阳入射角θW、被控跟踪支架的跟踪角度Gs,W,目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的距离DW,被控跟踪支架的宽度LPV,定义目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的相对坡度为PE,则如图2所示,真太阳时15:00太阳入射角θW、被控跟踪支架的跟踪角度Gs,W、真实阴影长度Ltrue,W,目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的距离DW,被控跟踪支架的宽度LPV,以及目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的相对坡度为PE之间的几何关系如下:
根据上述方程即可求解目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的相对坡度为PE。
请参阅图3,目标跟踪支架不被遮挡时,目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的距离DW、被控跟踪支架的宽度LPV、相对坡度PE、太阳入射角度θW与被控跟踪支架的跟踪角度Gs,W之间的几何关系如下:
根据上述即可求解目标跟踪支架不被遮挡时太阳入射角度θW下被控跟踪支架的最优跟踪角度Gs,W。
基于上述实施例公开的一种光伏跟踪系统的逆跟踪控制方法,本实施例对应公开了一种光伏跟踪系统的逆跟踪控制装置,请参阅图4,该装置包括:
控制对象确定单元401,用于针对光伏跟踪系统中的每一排跟踪支架,若在预设太阳斜射时间被遮挡,将该跟踪支架确定为目标跟踪支架,并将遮挡所述目标跟踪支架的跟踪支架确定为被控跟踪支架;
阴影长度获取单元402,用于获取所述预设太阳斜射时间所述目标跟踪支架被遮挡的阴影长度;
相对坡度确定单元403,用于根据所述预设太阳斜射时间的太阳入射角度与所述被控跟踪支架的跟踪角度、所述阴影长度、所述目标跟踪支架与所述被控跟踪支架之间的距离以及所述被控跟踪支架的宽度,确定所述目标跟踪支架与所述被控跟踪支架之间的相对坡度;
跟踪角度计算单元404,用于依据所述目标跟踪支架与所述被控跟踪支架之间的距离、所述被控跟踪支架的宽度以及所述相对坡度,计算逆跟踪控制阶段不同太阳入射角度下使所述目标跟踪支架不被遮挡时所述被控跟踪支架的最优跟踪角度;
跟踪角度控制单元405,用于在逆跟踪控制阶段控制所述被控跟踪支架的跟踪角度为对应太阳入射角度下的最优跟踪角度。
在一些实施例中,所述装置还包括:
遮挡判断单元,用于获取在所述预设太阳斜射时间跟踪支架的热成像图像;根据所述热成像图像,确定所述预设太阳斜射时间跟踪支架是否被遮挡。
在一些实施例中,所述阴影长度获取单元402,具体用于识别所述热成像图像中所述目标跟踪支架被遮挡的阴影;基于所述热成像图像中所述目标跟踪支架被遮挡的阴影,确定所述目标跟踪支架被遮挡的预估东西向阴影长度;根据所述被控跟踪支架的跟踪角度对所述预估东西向阴影长度进行修正,得到所述目标跟踪支架被遮挡的真实东西向阴影长度。
在一些实施例中,所述热成像图像是利用无人机搭载热成像仪从水平方向在所述预设太阳斜射时间航拍得到的。
在一些实施例中,所述预设太阳斜射时间包括:上午太阳斜射的第一时间和下午太阳斜射的第二时间;所述装置还包括:
东西向坡度确定单元,用于根据所述第一时间对应的热成像图像和所述第二时间对应的热成像图像中是否存在被遮挡的跟踪支架,确定所述目标跟踪支架的东西向坡度;若所述第一时间对应的热成像图像存在被遮挡的跟踪支架,确定所述目标跟踪支架为东向坡度;若所述第二时间对应的热成像图像存在被遮挡的跟踪支架,确定所述目标跟踪支架为西向坡度。
在一些实施例中,若所述目标跟踪支架为东向坡度,在上午逆跟踪控制阶段控制所述被控跟踪支架的跟踪角度为对应太阳入射角度下的最优跟踪角度;若所述目标跟踪支架为西向坡度,在下午逆跟踪控制阶段控制所述被控跟踪支架的跟踪角度为对应太阳入射角度下的最优跟踪角度。
在一些实施例中,所述跟踪角度计算单元404,具体用于针对逆跟踪控制阶段不同太阳入射角度,依据所述目标跟踪支架不被遮挡时,所述目标跟踪支架与所述被控跟踪支架之间的距离、所述被控跟踪支架的宽度、所述相对坡度、太阳入射角度与所述被控跟踪支架的跟踪角度之间的几何关系,计算所述目标跟踪支架不被遮挡时所述被控跟踪支架的最优跟踪角度。
本发明公开的一种光伏跟踪系统的逆跟踪控制装置,针对光伏跟踪系统中的每一排跟踪支架,若在预设太阳斜射时间被遮挡,将该跟踪支架确定为目标跟踪支架,并将遮挡目标跟踪支架的跟踪支架确定为被控跟踪支架。通过获取目标跟踪支架被遮挡的阴影长度,根据预设太阳斜射时间的太阳入射角度与被控跟踪支架的跟踪角度、目标跟踪支架被遮挡的阴影长度、目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的距离以及被控跟踪支架的宽度,确定目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的相对坡度。由于目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的相对坡度是固定的,依据目标跟踪支架与被控跟踪支架之间的距离、被控跟踪支架的宽度以及上述相对坡度,能够计算逆跟踪控制阶段不同太阳入射角度下使目标跟踪支架不被遮挡时被控跟踪支架的最优跟踪角度,从而通过在逆跟踪控制阶段控制被控跟踪支架的跟踪角度为对应太阳入射角度下的最优跟踪角度,以使目标跟踪支架在逆跟踪控制阶段不会因为与被控跟踪支架之间的相对坡度被遮挡,有效提升了光伏发电系统的总体发电量。
本发明实施例还提供了一种电子设备,示例性的,电子设备为光伏跟踪系统的远程控制器,如智能手机、平板电脑、个人计算机、服务器等,请参阅图5,所述电子设备包括处理器501以及存储器502;
所述存储器502用于存储程序代码,并将所述程序代码传输给所述处理器501;
所述处理器501用于根据所述程序代码中的指令执行如第一方面中任意一种实现方式描述的一种光伏跟踪支架的跟踪角度控制方法。
第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面中任意一种实现方式描述的一种光伏跟踪支架的跟踪角度控制方法。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
上述各个实施例之间可任意组合,对所公开的实施例的上述说明,本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种光伏跟踪系统的逆跟踪控制方法,其特征在于,包括:
针对光伏跟踪系统中的每一排跟踪支架,若在预设太阳斜射时间被遮挡,将该跟踪支架确定为目标跟踪支架,并将遮挡所述目标跟踪支架的跟踪支架确定为被控跟踪支架;
获取所述预设太阳斜射时间所述目标跟踪支架被遮挡的阴影长度;
根据所述预设太阳斜射时间的太阳入射角度与所述被控跟踪支架的跟踪角度、所述阴影长度、所述目标跟踪支架与所述被控跟踪支架之间的距离以及所述被控跟踪支架的宽度,确定所述目标跟踪支架与所述被控跟踪支架之间的相对坡度;
依据所述目标跟踪支架与所述被控跟踪支架之间的距离、所述被控跟踪支架的宽度以及所述相对坡度,计算逆跟踪控制阶段不同太阳入射角度下使所述目标跟踪支架不被遮挡时所述被控跟踪支架的最优跟踪角度;
在逆跟踪控制阶段控制所述被控跟踪支架的跟踪角度为对应太阳入射角度下的最优跟踪角度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定在所述预设太阳斜射时间跟踪支架是否被遮挡的方法,包括:
获取在所述预设太阳斜射时间跟踪支架的热成像图像;
根据所述热成像图像,确定所述预设太阳斜射时间跟踪支架是否被遮挡。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取所述预设太阳斜射时间所述目标跟踪支架被遮挡的阴影长度,包括:
识别所述热成像图像中所述目标跟踪支架被遮挡的阴影;
基于所述热成像图像中所述目标跟踪支架被遮挡的阴影,确定所述目标跟踪支架被遮挡的预估东西向阴影长度;
根据所述被控跟踪支架的跟踪角度对所述预估东西向阴影长度进行修正,得到所述目标跟踪支架被遮挡的真实东西向阴影长度。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述热成像图像是利用无人机搭载热成像仪从水平方向在所述预设太阳斜射时间航拍得到的。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述预设太阳斜射时间包括:上午太阳斜射的第一时间和下午太阳斜射的第二时间;
所述方法还包括:
根据所述第一时间对应的热成像图像和所述第二时间对应的热成像图像中是否存在被遮挡的跟踪支架,确定所述目标跟踪支架的东西向坡度;
若所述第一时间对应的热成像图像存在被遮挡的跟踪支架,确定所述目标跟踪支架为东向坡度;
若所述第二时间对应的热成像图像存在被遮挡的跟踪支架,确定所述目标跟踪支架为西向坡度。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,若所述目标跟踪支架为东向坡度,在上午逆跟踪控制阶段控制所述被控跟踪支架的跟踪角度为对应太阳入射角度下的最优跟踪角度;
若所述目标跟踪支架为西向坡度,在下午逆跟踪控制阶段控制所述被控跟踪支架的跟踪角度为对应太阳入射角度下的最优跟踪角度。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述依据所述目标跟踪支架与所述被控跟踪支架之间的距离、所述被控跟踪支架的宽度以及所述相对坡度,计算逆跟踪控制阶段不同太阳入射角度下使所述目标跟踪支架不被遮挡时所述被控跟踪支架的最优跟踪角度,包括:
针对逆跟踪控制阶段不同太阳入射角度,依据所述目标跟踪支架不被遮挡时,所述目标跟踪支架与所述被控跟踪支架之间的距离、所述被控跟踪支架的宽度、所述相对坡度、太阳入射角度与所述被控跟踪支架的跟踪角度之间的几何关系,计算所述目标跟踪支架不被遮挡时所述被控跟踪支架的最优跟踪角度。
8.一种光伏跟踪系统的逆跟踪控制装置,其特征在于,包括:
控制对象确定单元,用于针对光伏跟踪系统中的每一排跟踪支架,若在预设太阳斜射时间被遮挡,将该跟踪支架确定为目标跟踪支架,并将遮挡所述目标跟踪支架的跟踪支架确定为被控跟踪支架;
阴影长度获取单元,用于获取所述预设太阳斜射时间所述目标跟踪支架被遮挡的阴影长度;
相对坡度确定单元,用于根据所述预设太阳斜射时间的太阳入射角度与所述被控跟踪支架的跟踪角度、所述阴影长度、所述目标跟踪支架与所述被控跟踪支架之间的距离以及所述被控跟踪支架的宽度,确定所述目标跟踪支架与所述被控跟踪支架之间的相对坡度;
跟踪角度计算单元,用于依据所述目标跟踪支架与所述被控跟踪支架之间的距离、所述被控跟踪支架的宽度以及所述相对坡度,计算逆跟踪控制阶段不同太阳入射角度下使所述目标跟踪支架不被遮挡时所述被控跟踪支架的最优跟踪角度;
跟踪角度控制单元,用于在逆跟踪控制阶段控制所述被控跟踪支架的跟踪角度为对应太阳入射角度下的最优跟踪角度。
9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括处理器以及存储器;
所述存储器用于存储程序代码,并将所述程序代码传输给所述处理器;
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行如权利要求1-7中任一项所述的一种光伏跟踪支架的跟踪角度控制方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的一种光伏跟踪支架的跟踪角度控制方法。
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CN202311748438.3A CN117707222A (zh) | 2023-12-18 | 2023-12-18 | 一种光伏跟踪系统的逆跟踪控制方法及相关装置 |
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CN202311748438.3A CN117707222A (zh) | 2023-12-18 | 2023-12-18 | 一种光伏跟踪系统的逆跟踪控制方法及相关装置 |
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2023
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