适于部分遮蔽的太阳位置双轴跟踪系统结构的控制方法技术方案

一种适于部分遮蔽的太阳位置双轴跟踪系统控制方法，属于光伏发电技术领域，其特征是在传统太阳位置双轴跟踪系统上部支架的四个顶角分别安装有光敏电阻。其控制方法是：(1)设定初始值；(2)判断是否达到Fmin，是，执行(3),否，返回(2)；(3)M初值为“0000”，执行(4)；(4)判断R9=R10，是，为“1”，否,为“0”，存储到M第一位，执行(5)；(5)判断R11=R12，是，为“1”，否，为“0”，存储到M第二位，执行(6)；(6)判断R9=R11，是，为“1”，否，为“0”，存储到M第三位，执行(7)；(7)判断R10=R12，是，为“1”，否，为“0”，存储到M第四位，执行(8)；(8)得到Rmin，查找运行对策，调整Sα和Sγ，直到满足R9=R10=R11=R12，执行(9);(9)△t是否结束，是，执行(10)；否，等待，返回(9)；(10)判断是否达到Fend，是，系统停止，否，执行(2)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能发电
，具体涉及一种光伏双轴跟踪系统的结构及跟踪控制方法。
技术介绍
目前，可再生能源的开发和利用日益得到各国政府的关注，通过光伏将太阳能转换成电能具有很大的开发潜力。据2004年欧盟联合研究中心预测，到本世纪末，光伏发电在整个世界能源供应中的比率将超过30%。现有的光伏发电系统大多采用固定安装光伏组件方式，该结构仅能保证在每年的某一天的某一时刻，太阳光以最佳角度照射到光伏组件，所以太阳光的利用率相对较低。如果光伏组件采用双轴跟踪方式跟踪太阳，可以使光伏发电系统发电效率提高30%～50%。但是现有的光伏双轴跟踪系统（以下将简称为“系统”）大都没有考虑太阳被部分遮敝（所谓“部分遮敝”，是指太阳光线由于被经过的云、建筑物和树等部分遮蔽，导致到达光伏组件表面的太阳辐射强度不一致）的影响，导致系统跟踪效率变差，光伏发电系统输出效率降低。此外，现有的系统大多只关注于系统的结构，而没有关注系统的跟踪控制方法，因此导致系统不能准确的跟踪到实际的太阳位置。因此，研究提供适于部分遮蔽的太阳位置双轴跟踪系统结构的控制方法是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术目的是在双轴跟踪系统的结构上安装一组光敏电阻，提供一种控制方法，可以有效地克服现有技术存在的缺点。本专利技术是这样实现的，如图1所示，是在包括有上部支架1、连接支架2、上部步进电动机和蜗轮蜗杆组合件3、中部支架4、下部步进电动机和蜗轮蜗杆组合件5、下部支架6、数据采集和控制模块7和底座8的双轴跟踪太阳位置结构的基础上，在其上部支架1的四个顶角处上分别安装有第一、第二、第三、第四光敏电阻9、10、11、12，其特征在于对该系统的控制方法是：根据光伏双轴跟踪系统的结构精度要求确定系统最小运行角度△，确定每次运行间隔时间△t；判断上述四个光敏9、10、11、12中电阻值最大的是否小于预设值，即系统达到运行的最小太阳辐射强度Fmin设定值，否，等待达到最小太阳辐射强度Fmin，是，设定一个储存单元M初值为“0000”，依次对第一、第二、第三、第四光敏电阻9、10、11、12中的电阻值R9、R10、R11、R12进行比较，比较的次序为：判断R9=R10，是，记为“1”，否记为“0”，存储到存储单元第一位，进入下一步；判断R11=R12，是，记为“1”，否记为“0”，存储到存储单元第二位，进入下一步；判断R9=R11，是，记为“1”，否记为“0”，存储到存储单元第三位，进入下一步；判断R10=R12，是，记为“1”，否记为“0”，存储到存储单元第四位，进入下一步；得到最小光敏电阻值Rmin，进入下列运行情况中，查找相应运行对策：若存储单元值为“1111”，即R9=R10、、R11、=R12R9=R11R10=R12，为无遮蔽，保持高度角Sα和方位角Sγ；若存储单元值为“1110”，即R9=R10、、R11、=R12R9=R11R10≠R12，该情况不可能发生；若存储单元值为“1101”，即R9=R10、、R11、=R12R9≠R11R10=R12，该情况不可能发生；若存储单元值为“1100”，即R9=R10、、R11、=R12R9≠R11R10≠R12，说明系统下部有遮蔽，根据最小运行角度△朝最小光敏电阻值Rmin方向调整高度角Sα，直到满足R9=R10=R11=R12；若存储单元值为“1011”，即R9=R10、、R11、≠R12R9=R11R10=R12，该情况不可能发生；若存储单元值为“1010”，即R9=R10、、R11、≠R12R9=R11R10≠R12，说明第四光敏电阻R12处有遮蔽，根据最小运行角度△朝最小光敏电阻值Rmin方向调整方位角Sγ，直到满足R9=R10=R11=R12；若存储单元值为“1001”，即R9=R10、、R11、≠R12R9≠R11R10=R12，说明第三光敏电阻R11处有遮蔽，根据最小运行角度△朝最小光敏电阻值Rmin方向调整方位角Sγ，直到满足R9=R10=R11=R12；若存储单元值为“1000”，即R9=R10、、R11、≠R12R9≠R11R10≠R12，说明系统下部处于复杂遮蔽情况，根据最小运行角度△朝最小光敏电阻值Rmin方向调整高度角Sα，直到满足R9=R10=R11=R12；若存储单元值为“0111”，即R9≠R10、、R11、=R12R9=R11R10=R12，该情况不可能发生；若存储单元值为“0110”，即R9≠R10、、R11、=R12R9=R11R10≠R12，说明第二光敏电阻R10处有遮蔽，根据最小运行角度△朝最小光敏电阻值Rmin方向调整方位角Sγ，直到满足R9=R10=R11=R12；若存储单元值为“0101”，即R9≠R10、、R11、=R12R9≠R11R10=R12，说明第一光敏电阻R9处有遮蔽，根据最小运行角度△朝最小光敏电阻值Rmin方向调整方位角Sγ，直到满足R9=R10=R11=R12；若存储单元值为“0100”，即R9≠R10、、R11、=R12R9≠R11R10≠R12，说明系统上部处于复杂遮蔽情况，根据最小运行角度△朝最小光敏电阻值Rmin方向调整高度角Sα，直到满足R9=R10=R11=R12；若存储单元值为“0011”，即R9≠R10、、R11、≠R12R9=R11R10=R12，说明系统左侧或右侧有遮蔽，根据最小运行角度△朝最小光敏电阻值Rmin方向调整方位角Sγ，直到满足R9=R10=R11=R12；若存储单元值为“0010”，即R9≠R10、、R11、≠R12R9=R11R10≠R12，说明系统右侧处于复杂遮蔽情况，根据最小运行角度△朝最小光敏电阻值Rmin方向调整方位角Sγ，直到满足R9=R10=R11=R12；若存储单元值为“0001”，即R9≠R10、、R11、≠R12R9≠R11R10=R12，说明系统左侧处于复杂遮蔽情况，根据最小运行角度△朝最小光敏电阻值Rmin方向调整方位角Sγ，直到满足R9=R10=R11=R12；若存储单元值为“0000”，即R9≠R10、、R11、≠R12R9≠R11R10≠R12，说明系统跟踪失败，根据最小运行角度△，首先调整高度角Sα使得R9=R11、R10=R12，然后调整方位角Sγ使得R9=R10、R11=R12，即R9=R10=R11=R12。上述控制方法的实施步骤如图2所示，是：步骤一、根据光伏双轴跟踪系统的结构精度要求确定系统最小运行角度△，确定每次运行间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适于部分遮蔽的太阳位置双轴跟踪系统结构的控制方法，其结构是在包括有上部支架（1）、连接支架（2）、上部步进电动机和蜗轮蜗杆组合件（3）、中部支架（4）、下部步进电动机和蜗轮蜗杆组合件（5）、下部支架（6）、数据采集和控制模块（7）和底座（8）的传统太阳位置双轴跟踪系统结构基础上，在上部支架（1）的四个顶角上分别安装有第一、第二、第三、第四光敏电阻（9～12），其特征在于对该系统的控制方法是：根据光伏双轴跟踪系统的结构精度要求确定系统最小运行角度△，确定每次运行间隔时间△t；判断第一、第二、第三、第四光敏电阻（9、10、11、12）中电阻值最大的是否小于预设值，即系统达到运行的最小太阳辐射强度Fmin设定值，否，等待达到最小太阳辐射强度Fmin，是，设定一个储存单元M初值为“0000”，依次对第一、第二、第三、第四光敏电阻（9、10、11、12）中的电阻值R9、R10、R11、R12进行比较，比较的次序为：判断R9=R10，是，记为“1”，否记为“0”，存储到存储单元第一位，进入下一步；判断R11=R12，是，记为“1”，否记为“0”，存储到存储单元第二位，进入下一步；判断R9=R11，是，记为“1”，否记为“0”，存储到存储单元第三位，进入下一步；判断R10=R12，是，记为“1”，否记为“0”，存储到存储单元第四位，进入下一步；得到最小光敏电阻值Rmin，进入下列运行情况中，查找相应运行对策： 
若存储单元值为“1111”，即R9=R10、、R11、=R12R9=R11R10=R12，为无遮蔽，保持高度角Sα和方位角Sγ； 
若存储单元值为“1110”，即R9=R10、、R11、=R12R9=R11R10≠R12，该情况不可能发生； 
若存储单元值为“1101”，即R9=R10、、R11、=R12R9≠R11R10=R12，该情况不可能发生； 
若存储单元值为“1100”，即R9=R10、、R11、=R12R9≠R11R10≠R12，说明系统下部有遮蔽，根据最小运行角度△朝最小光敏电阻值Rmin方向调整高度角Sα，直到满足R9=R10=R11=R12； 
若存储单元值为“1011”，即R9=R10、、R11、≠R12R9=R11R10=R12，该情况不可能发生； 
若存储单元值为“1010”，即R9=R10、、R11、≠R12R9=R11R10≠R12，说明第四光敏电阻R12处有遮蔽，根据最小运行角度△朝最小光敏电阻值Rmin方向调整方位角Sγ，直到满足R9=R10=R11=R12； 
若存储单元值为“1001”，即R9=R10、、R11、≠R12R9≠R11R10=R12，说明第三光敏电阻R11处有遮蔽，根据最小运行角度△朝最小光敏电阻值Rmin方向调整方位角Sγ，直到满足R9=R10=R11=R12； 
若存储单元值为“1000”，即R9=R10、、R11、≠R12R9≠R11R10≠R12，说明系统下部处于复杂遮蔽情况，根据最小运行角度△朝最小光敏电阻值Rmin方向调整高度角Sα，直到满足R9=R10=R11=R12； 
若存储单元值为“0111”，即R9≠R10、、R11、=R12R9=R11R10=R12，该情况不可能发生； 
若存储单...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘立群，张巧娟，田行，葛竹，曹亮，刘春霞，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：