太陽能發(fā)電系統(tǒng)的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于太陽能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著節(jié)能環(huán)保意識的增強(qiáng)，使用可再生能源的太陽能發(fā)電越來越受重視。太陽能發(fā)電系統(tǒng)為了盡可能將太陽光集中在一起，通常采用了多塊反射鏡面。
[0003]由于太陽的光照位置隨著季節(jié)和時間會發(fā)生變化但是每塊反射鏡面都必須精確地將陽光反射到收集點(diǎn)去，于是每隔幾秒鐘就必須改變一次反射鏡的朝向。由此現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了定日鏡技術(shù)，將反射鏡面追蹤太陽位置而做特定運(yùn)動。
[0004]現(xiàn)有發(fā)電技術(shù)中，有的為各個定日鏡配置專門的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)所有鏡面統(tǒng)一跟隨太陽位置調(diào)整反射角的時候，鏡場內(nèi)用來執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電流瞬間達(dá)到最大值。為了應(yīng)對這個突發(fā)的最大功耗，鏡場必須有足夠的供電能力作為保障，這提高了鏡場的建造和運(yùn)營成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。
[0006]為此，本發(fā)明的目的在于提出一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)的控制方法。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，所述太陽能跟蹤系統(tǒng)包括多個定日鏡和中控室，每個所述定日鏡對應(yīng)一個執(zhí)行機(jī)構(gòu)和一個控制器，所有的所述控制器連成分布式網(wǎng)絡(luò)接入中控室，所述控制方法包括以下步驟:將鏡場劃分為多個區(qū)域，將位于每一區(qū)域內(nèi)部的多個所述定日鏡對應(yīng)的多個所述控制器中分別設(shè)置不同的驅(qū)動時延；當(dāng)所有的所述控制器同時收到來自所述中控室的控制所述定日鏡轉(zhuǎn)向的信號時，所述控制器等待對應(yīng)的驅(qū)動時延后，控制對應(yīng)的所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動對應(yīng)的所述定日鏡運(yùn)動。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，通過設(shè)置不同長度的驅(qū)動時延，避免了所有執(zhí)行機(jī)構(gòu)在同一時刻驅(qū)動所有定日鏡轉(zhuǎn)動，降低了鏡場供電的峰值功耗，從而降低了鏡場供電系統(tǒng)建造和運(yùn)營成本。
[0009]另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的控制方法還可以具有如下附加技術(shù)特征:
[0010]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)為塔式太陽能發(fā)電系統(tǒng)、槽式太陽能發(fā)電系統(tǒng)、碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)或者菲尼爾式太陽能發(fā)電系統(tǒng)。
[0011 ] 在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)利用光熱發(fā)電或者光伏發(fā)電。
[0012]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述分布式網(wǎng)絡(luò)為無線網(wǎng)絡(luò)或者有線網(wǎng)絡(luò)。
[0013]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，同一區(qū)域中的所述定日鏡的數(shù)目為50-100個。
[0014]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述驅(qū)動時延為毫秒數(shù)量級。
[0015]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，不同所述驅(qū)動時延中的最大者小于所述中控室相繼發(fā)出兩次控制所述定日鏡轉(zhuǎn)向的信號的時間間隔。
[0016]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電機(jī)或液壓驅(qū)動裝置。
[0017]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0018]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的控制方法的流程圖。
[0020]圖2是本發(fā)明的控制方法適用的塔式太陽能發(fā)電系統(tǒng)(a)、槽式太陽能發(fā)電系統(tǒng)(b)、碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)(C)和菲尼爾式太陽能發(fā)電系統(tǒng)的示意圖(d)。
[0021]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的一個區(qū)域內(nèi)50個控制器的延時間隔的不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0023]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的控制方法所應(yīng)用的太陽能跟蹤系統(tǒng)可以包括多個定日鏡和中控室，每個定日鏡對應(yīng)一個執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制器，多個控制器連成分布式網(wǎng)絡(luò)接入中控室。如圖1所示，本發(fā)明的控制方法包括以下步驟:
[0024]S1.將鏡場劃分為多個區(qū)域，將位于每一區(qū)域內(nèi)部的多個定日鏡對應(yīng)的多個控制器中分別設(shè)置不同的驅(qū)動時延。
[0025]S2.當(dāng)所有的控制器同時收到來自中控室的控制定日鏡轉(zhuǎn)向的信號時，控制器等待對應(yīng)的驅(qū)動時延后，控制對應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動對應(yīng)的定日鏡運(yùn)動。
[0026]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，通過設(shè)置不同長度的驅(qū)動時延，避免了所有執(zhí)行機(jī)構(gòu)在同一時刻驅(qū)動所有定日鏡轉(zhuǎn)動，降低了鏡場供電的峰值功耗，從而降低了鏡場供電系統(tǒng)建造和運(yùn)營成本。
[0027]另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的控制方法還可以具有如下附加技術(shù)特征:
[0028]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，太陽能發(fā)電系統(tǒng)為塔式太陽能發(fā)電系統(tǒng)、槽式太陽能發(fā)電系統(tǒng)、碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)或者菲尼爾式太陽能發(fā)電系統(tǒng)。圖2是本發(fā)明適用的塔式太陽能發(fā)電系統(tǒng)(a)、槽式太陽能發(fā)電系統(tǒng)(b)、碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)(C)和菲尼爾式太陽能發(fā)電系統(tǒng)的示意圖(d)。
[0029]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，太陽能發(fā)電系統(tǒng)利用光熱發(fā)電或者光伏發(fā)電。
[0030]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，分布式網(wǎng)絡(luò)為無線網(wǎng)絡(luò)或者有線網(wǎng)絡(luò)。
[0031]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，同一區(qū)域中的定日鏡的數(shù)目為50-100個。如果同一區(qū)域中的定日鏡數(shù)目過少，則不能有效地降低鏡場供電峰值功耗；如果同一區(qū)域中的定日鏡的數(shù)目過多，則等待該區(qū)域內(nèi)全部定日鏡轉(zhuǎn)動完畢的耗時太長，可能轉(zhuǎn)動完畢的瞬間太陽位置已經(jīng)進(jìn)一步發(fā)生了改變，也就是說定日鏡的轉(zhuǎn)動存在滯后，追蹤效果不佳。
[0032]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,驅(qū)動時延為毫秒數(shù)量級。該數(shù)量級長度的驅(qū)動時延適用于大多數(shù)實(shí)際情況。當(dāng)驅(qū)動時延過短時，相當(dāng)于鏡場供電系統(tǒng)需要提供高頻脈沖電壓以驅(qū)動定日鏡轉(zhuǎn)動，而高頻脈沖電壓對硬件的要求很高，提高了建設(shè)成本。當(dāng)驅(qū)動時延過長時，則等待該區(qū)域內(nèi)全部定日鏡轉(zhuǎn)動完畢的耗時太長，可能轉(zhuǎn)動完畢的瞬間太陽位置已經(jīng)進(jìn)一步發(fā)生了改變，也就是說定日鏡的轉(zhuǎn)動存在滯后，追蹤效果不佳。
[0033]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，不同驅(qū)動時延中的最大者小于中控室相繼發(fā)出兩次控制定日鏡轉(zhuǎn)向的信號的時間間隔。如果不滿足該條件，會導(dǎo)致一部分定日鏡尚未開始執(zhí)行前面一次轉(zhuǎn)向命令，就收到了后面一次轉(zhuǎn)向命令，不能很好地完成追蹤太陽的目標(biāo)。
[0034]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以為電機(jī)、液壓驅(qū)動裝置等等，技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要靈活選用。
[0035]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，下面列舉一個具體實(shí)施例來說明。
[0036]以一個具有5000面定日鏡的鏡場為例。每面定日鏡都會以每秒鐘一次的頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)動。按照區(qū)域?qū)⒍ㄈ甄R劃分為100個區(qū)域，每個區(qū)域內(nèi)有50面定日鏡，也就意味著每個區(qū)域有50個控制器。為了與上位進(jìn)行通訊，每個區(qū)域建立一個485子網(wǎng)。分別對區(qū)域內(nèi)的控制器進(jìn)行編號(1，2，3，…，50)，并設(shè)定控制器的延時間隔為20ms。那么，當(dāng)新的一秒鐘開始的時刻，子網(wǎng)內(nèi)的控制器按照自己的編號與延時間隔來確定鏡面的驅(qū)動時延:驅(qū)動時延=(編號-1) X延時間隔。得到的定日鏡編號與驅(qū)動時延的對應(yīng)情況如圖3所示。
[0037]通過上述的調(diào)整，可以將鏡場供電的峰值功耗降低為原先峰值功耗的1/50。從而達(dá)到降低供電要求，降低鏡場供電系統(tǒng)建造和運(yùn)營成本的目的。
[0038]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0039]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述太陽能跟蹤系統(tǒng)包括多個定日鏡和中控室，每個所述定日鏡對應(yīng)一個執(zhí)行機(jī)構(gòu)和一個控制器，所有的所述控制器連成分布式網(wǎng)絡(luò)接入中控室，所述控制方法包括以下步驟: 將鏡場劃分為多個區(qū)域，將位于每一區(qū)域內(nèi)部的多個所述定日鏡對應(yīng)的多個所述控制器中分別設(shè)置不同的驅(qū)動時延； 當(dāng)所有的所述控制器同時收到來自所述中控室的控制所述定日鏡轉(zhuǎn)向的信號時，所述控制器等待對應(yīng)的驅(qū)動時延后，控制對應(yīng)的所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動對應(yīng)的所述定日鏡運(yùn)動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)為塔式太陽能發(fā)電系統(tǒng)、槽式太陽能發(fā)電系統(tǒng)、碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)或者菲尼爾式太陽能發(fā)電系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)利用光熱發(fā)電或者光伏發(fā)電。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述分布式網(wǎng)絡(luò)為無線網(wǎng)絡(luò)或者有線網(wǎng)絡(luò)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，同一區(qū)域中的所述定日鏡的數(shù)目為50-100個。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述驅(qū)動時延為_秒數(shù)量級。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，不同所述驅(qū)動時延中的最大者小于所述中控室相繼發(fā)出兩次控制所述定日鏡轉(zhuǎn)向的信號的時間間隔。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電機(jī)或液壓驅(qū)動裝置。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)的控制方法，太陽能跟蹤系統(tǒng)包括多個定日鏡和中控室，每個定日鏡對應(yīng)一個執(zhí)行機(jī)構(gòu)和一個控制器，所有的控制器連成分布式網(wǎng)絡(luò)接入中控室，控制方法包括以下步驟：將鏡場劃分為多個區(qū)域，將位于每一區(qū)域內(nèi)部的多個定日鏡對應(yīng)的多個控制器中分別設(shè)置不同的驅(qū)動時延；當(dāng)所有的控制器同時收到來自中控室的控制定日鏡轉(zhuǎn)向的信號時，控制器等待對應(yīng)的驅(qū)動時延后，控制對應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動對應(yīng)的定日鏡運(yùn)動。本發(fā)明的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的控制方法中，通過設(shè)置不同長度的驅(qū)動時延，避免了所有執(zhí)行機(jī)構(gòu)在同一時刻驅(qū)動所有定日鏡轉(zhuǎn)動，降低了鏡場供電的峰值功耗，從而降低了鏡場供電系統(tǒng)建造和運(yùn)營成本。
【IPC分類】G05D3/12
【公開號】CN105094148
【申請?zhí)枴緾N201410194048
【發(fā)明人】張開宇
【申請人】北京恒業(yè)世紀(jì)科技股份有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年5月8日