带有太阳方位跟踪装置的沙漠地区并网光伏发电系统制造方法及图纸

一种带有太阳方位跟踪装置的沙漠地区并网光伏发电系统，包括与光伏阵列连接用于采集其电能输出的电能计量装置、主控装置、用于控制光伏阵列角度的步进电机和与主控装置无线通信连接的远程控制中心，远程控制中心通过主控装置控制步进电机进行转动，主控装置与步进电机之间设置有步进电机驱动装置，所述的并网光伏发电系统设置有判别装置，判别装置包括两个输入端，所述判别装置的第一个输入端连接主控装置，判别装置的第二个输入端与步进电机串联设置，当判别装置的第一个输入端和第二个输入端的高低电平不同时，则证明此时步进电机的工作状态与控制装置输出的驱动信号对进电机驱动的状态不一致，此时步进电机或者步进电机控制电路已经损坏。

Grid connected photovoltaic power generation system in desert area with solar azimuth tracking device

With a sun azimuth tracking device in desert area of grid connected photovoltaic system and photovoltaic arrays, including the connection for collecting the power output of the electric energy metering device, the main control device, remote control center for photovoltaic array angle of stepping motor and wireless communication device connected with the main control of the remote control center through the main control the control device of the stepping motor rotation, the master device and the stepping motor is arranged between the stepping motor driving device, grid connected photovoltaic power generation system is arranged in the judging device, judging device comprises two inputs, the first input of the discriminating device connecting ends of the main control unit, a second input end discriminating device the stepper motor is connected in series, when the level of detection equipment on the first input and the second input end is not at the same time, it is proved that the stepper motor. The driving signal output by the state and the control device is inconsistent with the driving state of the motor, and the stepping motor or the stepping motor control circuit is damaged.

【技术实现步骤摘要】
带有太阳方位跟踪装置的沙漠地区并网光伏发电系统
本技术涉及光伏发电系统的太阳方位跟踪，特别涉及一种带有太阳方位跟踪装置的沙漠地区并网光伏发电系统。
技术介绍
随着我国经济的持续高速发展，能源供应形势日趋紧张，无论是增加国内能源供应还是利用国外资源，都面临巨大压力，能源需求的快速增长对资源的可供量、环境承担能力，以及国家能源安全都提出了严峻的挑战。2007年8月，《中国可再生能源中长期发展规划》(以下简称《规划》)颁布实施，《规划》致力于再生能源的利用，全力开发化石能源的替代品。其中，太阳能具有储量丰富、无需运输、无污染三大优点而广受关注，《规划》明确沙漠并网发电为光伏发电的重点；但太阳能也有两个缺点：一是能量密度低；二是强度和方向的不确定性，以及光照固有的间歇性。总之，光伏发电产业化基础较好，亟待解决的是成本过高难题。并网光伏系统的发电量取决于太阳辐照度、太阳能电池板和逆变器的效率。商品化电池板的转化效率最高为15.7％-19.2％，现有技术条件下提高转化率已非常困难；逆变器变换效率高达90％以上，提升空间有限，采用太阳方位跟踪技术获取尽可能多的太阳能是增加光伏系统发电量的有效途径。目前，光伏发电系统中使用的太阳方位自动跟踪主要有以下三种方法：光电跟踪，天文跟踪，光电结合天文跟踪。光电跟踪大多采用四象限光敏传感器检测太阳方位，控制跟踪装置追踪太阳，属闭环控制；光电跟踪精度高，但多云情况下会出现盲走，而且对光敏传感器的一致性、日常维护、信号处理的长期稳定性等均提出近乎苛刻的要求。天文跟踪根据地球和太阳的相对运动规律，计算太阳运动轨迹进行跟踪，属开环控制；天文跟踪无需传感器，但存在累积误差；考虑光伏发电装置支承结构的可靠性，采用地平坐标(太阳高度角和方位角)是天文跟踪方法中公认的主流方案。光电结合天文跟踪则将光电和天文跟踪结合在一起，两种方式互为补充。太阳方位自动跟踪技术的代表性研究成果如下：1.专利技术专利“大型防风自动跟踪太阳采光装置”(专利号ZL02112553.8)，提出太阳高度角和方位角的天文跟踪方法。2.专利技术专利“太阳自动跟踪电路”(申请号200610116616.0)，提出采用光敏传感器的光电跟踪方法。3.专利技术专利“一种用于光伏发电的太阳方位自动跟踪方法及装置”(申请号200910152899.8)，提出光电跟踪和太阳运动轨迹跟踪相结合的全天候二维太阳方位自动跟踪方法。4.专利技术专利“基于无线网络的自动跟踪式光伏发电站监控系统”(申请号200910153384.x)，提出采用独立的光信号变送器获取太阳光强度、太阳光角度数据，经ZigBee网络分发变送器跟踪数据，ZigBee同时收集光伏发电装置的工作参数，并经GPRS网络远传至监控中心。公告号为CN201774274U的中国专利，一种带有太阳方位跟踪装置的沙漠地区并网光伏发电系统，包括远程控制中心、TD-SCDMA3G公网和局部范围的ZigBee无线网络三部分；ZigBee无线网络由1至N个光伏发电子系统的ZigBee节点与光伏发电主系统的ZigBee协调器组成，光伏发电主系统的ZigBee协调器包括控制器主控装置S3C2440、电能计量装置ADE7169、步进电机驱动装置TA8435、TD-SCDMA无线装置TDM330、ZigBee协调器通信装置CC2430和无线USB装置CYWUSB6935，光伏发电子系统的ZigBee节点包括主控装置S3C2440、ZigBee节点通信装置CC2430和电能计量装置ADE7169，各光伏发电系统子系统借助局部范围的ZigBee无线网络交换信息；远程控制中心通过Internet、运营商的GGSN网关与TD-SCDMA相连，GGSN网关对Internet、TD-SCDMA数据包进行协议转换；TD-SCDMA经光伏发电主系统的ZigBee/TD-SCDMA网关接入ZigBee网络，光伏发电主系统ZigBee协调器兼作ZigBee/TD-SCDMA网关；光伏发电主系统的内部装置连接关系为：光伏阵列依次与并网变换器、电网相连，光伏阵列依次与步进电机、步进电机驱动装置相连，并网变换器与电能计量装置相连，主控装置分别与步进电机驱动装置、并网变换器、电能计量装置、电网、ZigBee协调器通信装置、无线USB装置、TD-SCDMA通信装置相连，并经TD-SCDMA通信装置接入TD-SCDMA公网；光伏发电子系统的内部装置连接关系为：光伏阵列依次与并网变换器、电网相连，光伏阵列依次与步进电机、步进电机驱动装置相连，并网变换器与电能计量装置相连，主控装置分别与步进电机驱动装置、并网变换器、电能计量装置、电网、ZigBee节点通信装置相连。具有上述四个专利的共同优点，并进行了改进，但其在使用过程中依旧存在一些问题，例如在太阳能光伏板长时间使用的过程中，步进电机可能会出现损坏等问题，导致主控装置对步进电机发出控制信号时，而步进电机却没有受控于控制信号或者没有接收到控制信号而导致其没有进行动作，但工作人员会认为此时步进电机已经动作了，对步进电机或者控制电路的损坏并不知情。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种带有太阳方位跟踪装置的沙漠地区并网光伏发电系统，能够在步进电机不处于正常工作时进行提醒。本技术的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种带有太阳方位跟踪装置的沙漠地区并网光伏发电系统，包括与光伏阵列连接用于采集其电能输出的电能计量装置、主控装置、用于控制光伏阵列角度的步进电机和与主控装置无线通信连接的远程控制中心，所述的主控装置根据电能计量装置采集到的光伏阵列的发电信息控制步进电机进行转动，远程控制中心通过主控装置控制步进电机进行转动，所述的主控装置与步进电机之间设置有步进电机驱动装置，所述的并网光伏发电系统设置有判别装置，所述的判别装置包括两个输入端，所述判别装置的第一个输入端连接主控装置，当所述的主控装置输出控制信号至步进电机驱动装置的同时向判别装置输入高电平的驱动信号，反之则输入低电平信号；所述判别装置的第二个输入端与步进电机串联设置，当所述的步进电机上电后，判别装置的第二个输入端输入高电平信号，反之则输入低电平信号；当所述判别装置的第一个输入端和第二个输入端的输入信号的高低电平不同时，判别装置输出告警信号；所述的远程控制中心设置有告警装置，受控于所述的告警信号工作。通过采用上述技术方案，电能计量装置能够采集光伏阵列的发电量，主控装置可将发电量传递至远程控制中心，位于远程控制中心的工作人员可通过主控装置控制步进电机对光伏阵列的角度进行调节，使其能够处于此时最大发电功率的角度，使其发电率最大，当判别装置的第一个输入端和第二个输入端的高低电平不同时，则证明此时步进电机的工作状态与控制装置输出的驱动信号对进电机驱动的状态不一致，此时步进电机或者步进电机控制电路已经损坏，光伏阵列已不能够进行相应角度的转变，工作人员应该进行维修。本技术可进一步设置为，所述的判别装置连接有信号发射装置，所述的告警装置连接有信号接收装置，所述的判别装置通过信号发射装置将告警信号传递至信号接收装置，信号接收装置将报警信号传递至告警装置，告警装置进行告警。通过采用上述技术方案，通过信号发射装置和信号接收装置实现报警信号的传递本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有太阳方位跟踪装置的沙漠地区并网光伏发电系统，包括与光伏阵列(110)连接用于采集其电能输出的电能计量装置(140)、主控装置(150)、用于控制光伏阵列(110)角度的步进电机(160)和与主控装置(150)无线通信连接的远程控制中心(180)，所述的主控装置(150)根据电能计量装置(140)采集到的光伏阵列(110)的发电信息控制步进电机(160)进行转动，远程控制中心(180)通过主控装置(150)控制步进电机(160)进行转动，所述的主控装置(150)与步进电机(160)之间设置有步进电机驱动装置（161），其特征是：所述的并网光伏发电系统设置有判别装置(210)，所述的判别装置(210)包括两个输入端，所述判别装置(210)的第一个输入端连接主控装置(150)，当所述的主控装置(150)输出控制信号至步进电机驱动装置(161)的同时向判别装置(210)输入高电平的驱动信号，反之则输入低电平信号；所述判别装置(210)的第二个输入端与步进电机(160)串联设置，当所述的步进电机(160)上电后，判别装置(210)的第二个输入端输入高电平信号，反之则输入低电平信号；当所述判别装置(210)的第一个输入端和第二个输入端的输入信号的高低电平不同时，判别装置(210)输出告警信号；所述的远程控制中心(180)设置有告警装置(220)，受控于所述的告警信号工作。...

【技术特征摘要】
1.一种带有太阳方位跟踪装置的沙漠地区并网光伏发电系统，包括与光伏阵列(110)连接用于采集其电能输出的电能计量装置(140)、主控装置(150)、用于控制光伏阵列(110)角度的步进电机(160)和与主控装置(150)无线通信连接的远程控制中心(180)，所述的主控装置(150)根据电能计量装置(140)采集到的光伏阵列(110)的发电信息控制步进电机(160)进行转动，远程控制中心(180)通过主控装置(150)控制步进电机(160)进行转动，所述的主控装置(150)与步进电机(160)之间设置有步进电机驱动装置（161），其特征是：所述的并网光伏发电系统设置有判别装置(210)，所述的判别装置(210)包括两个输入端，所述判别装置(210)的第一个输入端连接主控装置(150)，当所述的主控装置(150)输出控制信号至步进电机驱动装置(161)的同时向判别装置(210)输入高电平的驱动信号，反之则输入低电平信号；所述判别装置(210)的第二个输入端与步进电机(160)串联设置，当所述的步进电机(160)上电后，判别装置(210)的第二个输入端输入高电平信号，反之则输入低电平信号；当所述判别装置(210)的第一个输入端和第二个输入端的输入信号的高低电平不同时，判别装置(210)输出告警信号；所述的远程控制中心(180)设置有告警装置(220)，受控于所述的告警信号工作。2.根据权利要求1所述的一种带有太阳方位跟踪装置的沙漠地区并网光伏发电系统，其特征是：所述的判别装置(210)连接有信号发射装置(230)，所述的告警装置(220)连接有信号接收装置(240)，所述的判别装置(210)通过信号发射装置(230)将告警信号传递至信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：许滢，施俞安，瞿萍，荣立，吴陈陈，
申请(专利权)人：南京国电南自新能源工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32