一种碟式太阳能发电站及其光斑自动纠偏定位方法与流程

本发明涉及太阳能发电技术，具体来说，涉及一种碟式太阳能发电站及其光斑自动纠偏定位方法。

背景技术：

在传统的碟式太阳能发电技术中，太阳能的发电站立柱垂直于立柱基座和大地，与地球重力线平行，碟式太阳能发电站的碟盘底盘座安装在立柱顶端，与立柱垂直，与立柱基座面平行；整个反射镜支撑结构直接安装在碟盘底盘座上，碟盘底盘座上需要匹配安装一个水平旋转的方位电机，驱动整个反射镜支撑系统进行水平旋转；碟盘底盘座上还安装了斯特林发电机的支撑系统，支撑系统上需要匹配安装一个让旋臂上下运动的俯仰电机，带悬臂上的动斯特林发电机作上下做俯仰运动。正常工作状态是采取方位电机追踪太阳的水平角度，俯仰电机追踪太阳的俯仰角度，在追踪控制系统和机械传动系统都准确的情况下，太阳光线能准确地聚焦到斯特林发电机吸热盘上，吸热盘温度上升到一定温度，碟盘总控制系统就启动发电机开始进行热交换发电动作，稳定输出电力。

如果碟盘底盘座出现朝某一方向倾斜，比如碟盘底盘座本身在加工时平行度出现误差、机械长时间运行局部产生磨损、或者由于地基缓慢沉降，引发立柱向某一方向倾斜，都会出现整个反射镜支撑系统向某一方向小幅倾斜的状态，在实时追踪太阳位置时，只要运行到这一倾斜位置附近，整个个反射镜、悬臂支撑系统、斯特林发电就会相应的发生下倾或者上扬，结果就是斯特林吸热盘上的光斑必然出现向上、向下或者向左、向右偏移；如果不及时调整，会导致斯特林发电机中的吸热盘上的光斑的偏出吸热盘的工作区域，导致灼伤甚至烧坏斯特林发电机其他部件，严重的情况下甚至可能烧毁整个斯特林发电机；由于这种情况是随机而且缓慢发生的，对碟式太阳能发电站的后期运行维护到来极大困难。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种碟式太阳能发电站及其光斑自动纠偏定位方法，能够解决上述技术中的问题。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种碟式太阳能发电站的光斑自动纠偏定位方法，包括以下步骤：

s1采集斯特林发电机中的吸热盘边缘至少2对对称分布的光斑温度；

s2基于每对对称分布的所述光斑温度的差值，使所述吸热盘光斑向温度低点位方向进行移动补偿。

进一步的，步骤s2中，当每对对称分布的所述光斑温度的差值高于一温度阈值时，使所述吸热盘光斑向温度低点位方向进行移动补偿；当每对对称分布的所述光斑温度的差值低于所述温度阈值时，所述吸热盘光斑停止向温度低点位方向进行移动补偿。

进一步的，步骤s1中，采集所述的吸热盘边缘2对呈十字交叉对称分布的光斑温度。

进一步的，步骤s2中，利用碟盘总控制系统确定所述斯特林发电机中的吸热盘上竖直方向对称分布的光斑温度差值大于或等于第一温度阈值时,所述碟盘总控制系统控制俯仰电机使吸热盘光斑向温度低点位方向进行移动补偿，直至所述光斑温度差值小于所述第一温度阈值时停止。

进一步的，步骤s2中，利用所述碟盘总控制系统确定所述斯特林发电机中的吸热盘上横向对称分布的光斑温度差值大于或等于第二温度阈值时，所述碟盘总控制系统控制方位电机使吸热盘光斑向温度低点位方向进行移动补偿，直至横向对称分布的光斑温度差值小于所述第二温度阈值时停止。

进一步的，步骤s2中，所述碟盘总控制系统给所述方位电机和/或俯仰电机发送纠偏补偿命令；基于所述纠偏补偿命令，所述方位电机和/或俯仰电机驱动各自的机械传动运动，所述的机械传动运动带动所述斯特林发电机的吸热盘运动。

进一步的，所述斯特林发电机的吸热盘光斑分布形状为圆形均布光斑或环形均布光斑。

一种光斑自动纠偏定位的碟式太阳能发电站，包括立柱基座、斯特林发电机和聚光碟盘机械部件，所述立柱基座上设有立柱，所述聚光碟盘机械部件包括反射镜，所述反射镜背面设置有反射镜支撑结构，所述反射镜中部连接在所述立柱上，所述立柱顶部设置有碟盘底盘座，所述碟盘底盘座带有方位电机传动机构，所述的碟盘底盘座上设置有斯特林发电机支撑悬臂，所述斯特林发电机支撑悬臂带有俯仰电机传动机构；所述立柱侧面设置有碟盘总控制系统，所述斯特林发电机中的吸热盘边缘设置有至少2对对称分布的温度采集装置，所述温度采集装置与所述碟盘总控制系统通信连接，所述碟盘总控制系统分别与所述方位电机传动机构和所述俯仰电机传动机构通信连接。

进一步的，基于所述温度采集装置采集的每对对称分布的光斑温度的差值，通过所述碟盘总控制系统控制所述方位电机传动机构和/或所述俯仰电机传动机构，使所述吸热盘光斑向温度低点位方向进行移动补偿。

进一步的，所述碟盘总控制系统给所述方位电机传动机构和/或所述俯仰电机传动机构发送纠偏补偿命令；基于所述纠偏补偿命令，所述方位电机传动机构和/或所述俯仰电机传动机构驱动各自的机械传动运动，所述的机械传动运动带动所述斯特林发电机的吸热盘运动。

本发明的有益效果：可以完全消除系统地机械传动磨损误差，直接定位聚热位置，使斯特林发电机的吸热光斑定位更加精确；吸热盘均布光斑准确定位，最大限度保护斯特林发电机不被光斑灼伤或烧毁；保证碟盘立柱安装时出现偏差时，由碟盘控制系统自动补偿校正；保证整个碟式发电站在长时间运行过程中，由于地基侧向沉降造成碟盘整体倾斜产生偏差，得到自动补偿，真正做到碟式太阳能发电站一次安装、终生免调整，极大减少运维工作量、降低运维费用。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的一种碟式太阳能发电站的光斑自动纠偏定位方法的流程图；

图2是根据本发明实施例所述的一种光斑自动纠偏定位的碟式太阳能发电站的结构示意图；

图3是根据本发明实施例所述的一种碟式太阳能发电站的光斑自动纠偏定位方法中吸热盘光斑分布形状示意图一；

图4是根据本发明实施例所述的一种碟式太阳能发电站的光斑自动纠偏定位方法中吸热盘光斑分布形状示意图二；

图5是根据本发明实施例所述的一种光斑自动纠偏定位的碟式太阳能发电站的碟式总控制系统的控制流程图。

图中：1、斯特林发电机；2、反射镜；3、碟盘总控制系统；4、反射镜支撑结构；5、碟盘底盘座；6、斯特林发电机支撑悬臂；7、立柱；8、立柱基座。

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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，根据本发明实施例所述的一种碟式太阳能发电站的光斑自动纠偏定位方法，包括以下步骤：

s1采集斯特林发电机1中的吸热盘边缘至少2对对称分布的光斑温度；

s2基于每对对称分布的所述光斑温度的差值，使所述吸热盘光斑向温度低点位方向进行移动补偿。

在本发明的一个具体实施例中，步骤s2中，当每对对称分布的所述光斑温度的差值高于一温度阈值时，使所述吸热盘光斑向温度低点位方向进行移动补偿；当每对对称分布的所述光斑温度的差值低于所述温度阈值时，所述吸热盘光斑停止向温度低点位方向进行移动补偿。

在本发明的一个具体实施例中，步骤s1中，采集所述的吸热盘边缘2对呈十字交叉对称分布的光斑温度。

在本发明的一个具体实施例中，步骤s2中，利用碟盘总控制系统3确定所述斯特林发电机1中的吸热盘上竖直方向对称分布的光斑温度差值大于或等于第一温度阈值时,所述碟盘总控制系统3控制俯仰电机使吸热盘光斑向温度低点位方向进行移动补偿，直至所述光斑温度差值小于所述第一温度阈值时停止。

在本发明的一个具体实施例中，步骤s2中，利用所述碟盘总控制系统3确定所述斯特林发电机1中的吸热盘上横向对称分布的光斑温度差值大于或等于第二温度阈值时，所述碟盘总控制系统3控制方位电机使吸热盘光斑向温度低点位方向进行移动补偿，直至横向对称分布的光斑温度差值小于所述第二温度阈值时停止。

在本发明的一个具体实施例中，步骤s2中，所述碟盘总控制系统3给所述方位电机和/或俯仰电机发送纠偏补偿命令；基于所述纠偏补偿命令，所述方位电机和/或俯仰电机驱动各自的机械传动运动，所述的机械传动运动带动所述斯特林发电机1的吸热盘运动。

如图3和4所示，在本发明的一个具体实施例中，所述斯特林发电机1的吸热盘光斑分布形状为圆形均布光斑或环形均布光斑。

如图2和5所示，一种光斑自动纠偏定位的碟式太阳能发电站，包括立柱基座8、斯特林发电机1和聚光碟盘机械部件，所述立柱基座上设有立柱7，所述聚光碟盘机械部件包括反射镜2，所述反射镜2背面设置有反射镜支撑结构4，所述反射镜2中部连接在所述立柱7上，所述立柱7顶部设置有碟盘底盘座5，所述碟盘底盘座5带有方位电机传动机构，所述的碟盘底盘座5上设置有斯特林发电机支撑悬臂6，所述斯特林发电机支撑悬臂6带有俯仰电机传动机构；所述立柱7侧面设置有碟盘总控制系统3，所述斯特林发电机1中的吸热盘边缘设置有至少2对对称分布的温度采集装置，所述温度采集装置与所述碟盘总控制系统3通信连接，所述碟盘总控制系统3分别与所述方位电机传动机构和所述俯仰电机传动机构通信连接。

在本发明的一个具体实施例中，基于所述温度采集装置采集的每对对称分布的光斑温度的差值，通过所述碟盘总控制系统3控制所述方位电机传动机构和/或所述俯仰电机传动机构，使所述吸热盘光斑向温度低点位方向进行移动补偿。

在本发明的一个具体实施例中，所述碟盘总控制系统3给所述方位电机传动机构和/或所述俯仰电机传动机构发送纠偏补偿命令；基于所述纠偏补偿命令，所述方位电机传动机构和/或所述俯仰电机传动机构驱动各自的机械传动运动，所述的机械传动运动带动所述斯特林发电机1的吸热盘运动。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。

在具体使用时，根据本发明所述的一种碟式太阳能发电站及其光斑自动纠偏定位方法，在光斑自动纠偏碟式太阳能发电站的立柱7侧面设置有碟盘总控制系统3，碟盘总控制系统3能控制方位电机传动机构和/或所述俯仰电机传动机构驱动各自的机械传动运动，机械传动运动带动斯特林发电机1的吸热盘运动，斯特林发电机1中的吸热盘边缘设置有至少2对对称分布的温度采集装置，在一个具体实施例中，温度采集装置采集斯特林发电机1中吸热盘上边缘2对呈十字交叉对称分布的光斑温度，分别为在吸热盘上竖直方向对称分布的光斑a+与光斑a-以及在吸热盘上横向对称分布的光斑b+与光斑b-,如图3或4所示，其中，斯特林发电机1的吸热盘光斑分布形状为圆形均布光斑或环形均布光斑。

在竖直方向上，碟盘总控制系统3对光斑a+与光斑a-的温度差进行判断，当判定光斑a+与光斑a-存在温度差，且温度差的数值大于或等于一个温度阈值时，此时碟盘总控制系统3控制俯仰电机传动机构，俯仰电机传动机构带动自身的机械传动，机械传动运动带动斯特林发电机1的吸热盘运动，使吸热盘光斑a+和光斑a-中高点位光斑向温度低点位光斑方向进行移动补偿，直至竖直方向上的两个温度差值小于温度阈值，此时完成竖直方向上的光斑纠偏定位。

在横向上，碟盘总控制系统3对光斑b+与光斑b-的温度差进行判断，当判定光斑b+与光斑b-存在温度差，且温度差的数值大于或等于一个温度阈值时，此时碟盘总控制系统3控制方位电机传动机构，方位电机传动机构带动自身的机械传动，机械传动运动带动斯特林发电机1的吸热盘运动，使吸热盘光斑b+和光斑b-中高点位光斑向温度低点位光斑方向进行移动补偿，直至横向上的两个温度差值小于温度阈值，此时完成横向上的光斑纠偏定位。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过对斯特林发电机1的吸热盘上光斑进行纠偏，调节几个位点之间的温度差，直至温度差降低到允许范围内，这样让吸热盘上温度保持一个相对平衡的状态，能够保护斯特林发电机1的安全，也确保发电的稳定输出，同时，当整个碟式发电站在长时间的运行后，由于地基的侧向沉降，而造成碟盘整体倾斜，对应的吸热盘倾斜产生偏差，通过碟盘总控制系统3的控制，使吸热盘与碟盘产生平衡，而进行自动修正。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。