一种光伏跟踪方法、装置、中央控制器及光伏跟踪系统与流程

1.本发明涉及光伏跟踪领域，更具体的说，涉及一种光伏跟踪方法、装置、跟踪控制中央控制器及光伏跟踪系统。


背景技术：

2.安装在跟踪支架上的光伏组件的发电效率与太阳光线的照射角度相关，在太阳光线垂直照射光伏组件表面时，光伏组件接收的太阳能最大，此时的发电效率最高。
3.在实际应用中，通过中央控制器下发角度调节指令至跟踪控制器，跟踪控制器控制执行机构调节跟踪支架的角度，使得光伏组件表面与太阳光线方向垂直。其中，执行机构采用的是步进方式，中央控制器在每隔指定时间确定的预设调整时刻，下发调节指令至所有的跟踪控制器，以使所有的跟踪控制器控制所有的执行机构同时调节跟踪支架的角度至同一角度，则在两个预设调整时刻之间，光伏组件表面并不是一直垂直于太阳光线方向，使得光伏组件的发电功率不是最优，造成光伏发电的功率损失。
4.在这种情况下，能够通过减少指定时间的数值以增加调节次数的方式来降低功率损失，但是会对执行机构的可靠性造成影响。那么，如何在保持原有的调节次数不变的情况下，降低光伏发电的功率损失，这是本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供一种光伏跟踪方法、装置、中央控制器及光伏跟踪系统，以解决亟需在保持原有的调节次数不变的情况下，降低光伏发电的功率损失的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
7.一种光伏跟踪方法，应用于中央控制器，所述中央控制器与跟踪控制器连接，所述中央控制器所在的光伏跟踪系统中的多个光伏组件组成多个光伏组件集合；
8.所述光伏跟踪方法包括：
9.获取预设时间调节区间，并基于所述预设时间间隔，确定每一所述光伏组件集合对应的角度调整时刻；不同的所述光伏组件集合对应的角度调整时刻不同、且所述角度调整时刻位于所述预设时间区间内；
10.获取所述角度调整时刻对应的目标跟踪角度；
11.将所述角度调整时刻对应的目标跟踪角度下发至所述角度调整时刻对应的所述光伏组件集合中的光伏组件使用的跟踪控制器，以使所述跟踪控制器在所述角度调整时刻，控制所述光伏组件对应的跟踪支架的角度调整为所述目标跟踪角度。
12.可选地，基于所述预设时间间隔，确定每一所述光伏组件集合对应的角度调整时刻，包括：
13.从所述预设时间间隔内，筛选出与所述光伏组件集合的数量相同的多个角度调整时刻，并将多个角度调整时刻分配给所述光伏组件集合。
14.可选地，从所述预设时间间隔内，筛选出与所述光伏组件集合的数量相同的多个
角度调整时刻，包括：
15.从所述预设时间间隔内，按照时间与太阳光线的照射角度之间的对应关系，筛选出与所述光伏组件集合的数量相同的多个角度调整时刻。
16.可选地，从所述预设时间间隔内，筛选出与所述光伏组件集合的数量相同的多个角度调整时刻，包括：
17.从所述预设时间间隔内，随机或通过插值方式选择出与所述光伏组件集合的数量相同的多个角度调整时刻。
18.可选地，从所述预设时间间隔内，筛选出与所述光伏组件集合的数量相同的多个角度调整时刻，包括：
19.基于预设时间调节区间的区间端点值，确定与所述光伏组件集合的数量相同的多个时间系数；
20.根据所述预设时间调节区间的区间端点值、以及多个所述时间系数，从所述预设时间调节区间内，确定出多个角度调整时刻。
21.可选地，获取所述角度调整时刻对应的目标跟踪角度，包括：
22.基于时间与跟踪角度的对应关系，获取所述角度调整时刻对应的跟踪角度，并作为目标跟踪角度；
23.或，确定所述角度调整时刻对应的下一调整周期内的下一角度调整时刻；
24.基于时间与跟踪角度的对应关系，获取所述下一角度调整时刻对应的跟踪角度，并作为所述角度调整时刻对应的目标跟踪角度。
25.可选地，将所述角度调整时刻对应的目标跟踪角度下发至所述角度调整时刻对应的所述光伏组件集合中的光伏组件使用的跟踪控制器，包括；
26.获取跟踪控制器的通信标识，并按照所述跟踪控制器的通信标识与光伏组件的对应关系，确定所述角度调整时刻对应的所述光伏组件集合中的光伏组件使用的跟踪控制器；
27.将所述角度调整时刻下发至所述跟踪控制器。
28.可选地，所述光伏跟踪方法还包括：
29.获取所述光伏跟踪系统中的设备连接关系；所述设备连接关系包括光伏组件、跟踪支架、跟踪控制器、光伏逆变器之间的连接关系；
30.根据所述设备连接关系，将所述光伏跟踪系统中的多个光伏组件组成多个光伏组件集合。
31.可选地，根据所述设备连接关系，将所述光伏跟踪系统中的多个光伏组件组成多个光伏组件集合，包括：
32.将位于同一跟踪支架上的光伏组件作为一个光伏组件集合；
33.或，将多个指定的跟踪支架上的光伏组件作为一个光伏组件集合；
34.或，将连接同一光伏逆变器的同一最大功率点追踪控制太阳能控制器mppt支路的光伏组件作为一个光伏组件集合；
35.或，将连接同一光伏逆变器的光伏组件作为一个光伏组件集合；
36.或，将多个指定的逆变器连接的光伏组件作为一个光伏组件集合。
37.一种光伏跟踪装置，应用于中央控制器，所述中央控制器与跟踪控制器连接，所述
中央控制器所在的光伏跟踪系统中的多个光伏组件组成多个光伏组件集合；
38.所述光伏跟踪装置包括：
39.时刻确定模块，用于获取预设时间调节区间，并基于所述预设时间间隔，确定每一所述光伏组件集合对应的角度调整时刻；不同的所述光伏组件集合对应的角度调整时刻不同、且所述角度调整时刻位于所述预设时间区间内；
40.角度获取模块，用于获取所述角度调整时刻对应的目标跟踪角度；
41.角度调整模块，用于将所述角度调整时刻对应的目标跟踪角度下发至所述角度调整时刻对应的所述光伏组件集合中的光伏组件使用的跟踪控制器，以使所述跟踪控制器在所述角度调整时刻，控制所述光伏组件对应的跟踪支架的角度调整为所述目标跟踪角度。
42.一种中央控制器，包括：存储器和处理器；
43.其中，所述存储器用于存储程序；
44.处理器调用程序并用于执行上述的光伏跟踪方法。
45.一种光伏跟踪系统，包括：光伏组件、光伏逆变器、跟踪控制器和上述的中央控制器；
46.所述中央控制器分别与所述跟踪控制器和所述光伏逆变器通信连接，所述跟踪控制器与至少一个所述光伏组件通过机械结构连接，至少一个所述光伏组件连接至所述光伏逆变器的直流侧。
47.相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
48.本发明提供了一种光伏跟踪方法、装置、中央控制器及光伏跟踪系统，本发明中，所述中央控制器所在的光伏跟踪系统中的多个光伏组件组成多个光伏组件集合，中央控制器获取预设时间调节区间，并基于所述预设时间间隔，确定每一所述光伏组件集合对应的角度调整时刻；不同的所述光伏组件集合对应的角度调整时刻不同、且所述角度调整时刻位于所述预设时间区间内，获取所述角度调整时刻对应的目标跟踪角度，将所述角度调整时刻对应的目标跟踪角度下发至所述角度调整时刻对应的所述光伏组件集合中的光伏组件使用的跟踪控制器，以使所述跟踪控制器在所述角度调整时刻，控制所述光伏组件对应的跟踪支架的角度调整为所述目标跟踪角度。也就是说，本发明中，在同一预设时间调节区间内，不同光伏组件集合中的光伏组件对应的跟踪支架在不同的角度调整时刻进行调节，使得所有的光伏组件的输出功率叠加之和，大于在同一时刻对所有的跟踪支架的角度同时调节至同一角度的情况下的光伏组件的输出功率叠加之和，即通过本发明，在未改变调节次数的情况下，提高了所有的光伏组件的输出功率，进而降低了光伏发电的功率损失。
附图说明
49.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。
50.图1为本发明实施例提供的一种功率曲线对比图；
51.图2为本发明实施例提供的一种光伏跟踪系统的结构示意图；
52.图3为本发明实施例提供的一种曲线功率场景示意图；
53.图4a为本发明实施例提供的另一种曲线功率场景示意图；
54.图4b为本发明实施例提供的再一种曲线功率场景示意图；
55.图5为本发明实施例提供的又一种曲线功率场景示意图；
56.图6为本发明实施例提供的一种时刻和跟踪角度的对应关系图；
57.图7为本发明实施例提供的又一种时刻和跟踪角度的对应关系图；
58.图8为本发明实施例提供的一种光伏跟踪方法的方法流程图；
59.图9为本发明实施例提供的一种光伏跟踪装置的结构示意图。
具体实施方式
60.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。
61.光伏组件的发电效率与太阳光线的照射角有直接关系，太阳光线垂直照射光伏组件表面时，光伏组件接收的太阳能最多，此时发电效果最高。因此，在实际应用中，通过中央控制器下发角度调节指令至跟踪控制器，跟踪控制器控制执行机构调节跟踪支架的角度，使得光伏组件表面与太阳光线方向垂直。例如在单轴光伏跟踪系统中，中央控制器通过分析气象数据，计算出太阳的方位角，得出不同时刻的角度分布，然后通过跟踪控制器控制执行机构调节跟踪支架(光伏组件安装在跟踪支架上)，使得光伏组件表面与太阳的方位角保持互余关系(即组件表面与太阳光线方向垂直)。
62.由于执行机构是机械结构，控制上也有一定精度误差，所以无法做到真正的无级调速，实际是采用步进的形式，根据时间段不同，大概5
‑
10分钟才调节一次。由此可见，实际在较小的时间尺度下，组件表面并不是一直垂直于太阳光线方向的。
63.参照图1，图1展示了光伏跟踪系统的功率曲线。其中，粗线条为光伏跟踪系统的理论功率曲线，而由于跟踪器是步进式动作，所以光伏跟踪系统的实际跟踪曲线是一个折线路径，且位于理论功率曲线的内部。由此可见，每次跟踪控制器动作，仅能保证某一瞬间功率与理论最大功率一致，其他时刻的功率相对理论功率都是减少的(角度偏离最佳位置)，此时两个曲线之间包裹的面积空隙，即是当前的损失功率。
64.为了解决上述的功率损失的问题，可以通过减小步长，增加调节次数，使得实际功率尽力逼近理论功率。但是这种方法会给光伏跟踪系统带来更高的要求，会降低目前的执行机构的可靠性，使得光伏跟踪系统的成本和机械可靠性都有影响。为此，需要在不增加调节次数的情况下，减小跟踪带来的发电损失，提高发电收益。
65.为此，发明人经过研究发现，通过调节角度调整策略，使得不同的光伏组件集合在同一个调整周期内的不同调节时刻进行调节，即采用交错式的跟踪方法，在不增加调节次数的情况下，减小跟踪带来的发电损失，提高发电收益。
66.更具体的，本发明实施例中，所述中央控制器所在的光伏跟踪系统中的多个光伏组件组成多个光伏组件集合，中央控制器获取预设时间调节区间，并基于所述预设时间间隔，确定每一所述光伏组件集合对应的角度调整时刻；不同的所述光伏组件集合对应的角度调整时刻不同、且所述角度调整时刻位于所述预设时间区间内，获取所述角度调整时刻
对应的目标跟踪角度，将所述角度调整时刻对应的目标跟踪角度下发至所述角度调整时刻对应的所述光伏组件集合中的光伏组件使用的跟踪控制器，以使所述跟踪控制器在所述角度调整时刻，控制所述光伏组件对应的跟踪支架的角度调整为所述目标跟踪角度。也就是说，本发明中，在同一预设时间调节区间内，不同光伏组件集合中的光伏组件对应的跟踪支架在不同的角度调整时刻进行调节，使得所有的光伏组件的输出功率叠加之和，大于在同一时刻对所有的跟踪支架的角度同时调节至同一角度的情况下的光伏组件的输出功率叠加之和，即通过本发明，在未改变调节次数的情况下，提高了所有的光伏组件的输出功率，进而降低了光伏发电的功率损失。
67.在上述实施例的基础上，本发明实施例提供了一种光伏跟踪方法，应用于光伏跟踪系统中的中央控制器。参照图2，光伏跟踪系统包括：
68.跟踪控制器11、光伏逆变器(dc/ac)12、光伏组件13和中央控制器14组成。
69.其中，中央控制器14分别与跟踪控制器11和光伏逆变器12通信连接，在具体的，中央控制器14与每个跟踪控制器11连接，通过中央控制器14与每个跟踪控制器11的通信，将基于计算得到的太阳的方位角确定的角度调整指令下发至跟踪控制器11，实现对跟踪支架的角度的调整。此外，中央控制器14还与光伏逆变器(dc/ac)12通信连接，可以接收光伏逆变器(dc/ac)12输出的光伏组件的发电信息，如发电电流、电压、功率等。
70.跟踪控制器11与至少一个光伏组件13通过机械结构连接，可以自动调整光伏组件13的角度，以改变光伏组件13表面接收到的辐照。跟踪控制器11可以将中央控制器14下发的角度调整指令转发至执行机构的调节机构，使得调节机构带动跟踪支架转动，以改变光伏组件的角度。
71.当多个光伏组件13组成光伏阵列时，跟踪控制器11与光伏阵列通过机械结构连接，当光伏阵列为多个时，多个光伏阵列通过电气连接，跟踪控制器11可以调整各个光伏阵列的角度，改变每个光伏阵列中光伏组件表面接收到的辐射。
72.光伏逆变器12的直流侧与至少一个光伏组件13连接。当有多个光伏组件13时，多个通过电气连接的光伏组件13串联成光伏组串、且并联至光伏逆变器12的直流侧。其中，光伏逆变器12输出端连接电网grid。
73.在正常情况下，光伏逆变器12运行在mppt状态，跟踪控制器11自动跟踪最大辐照，使得整个光伏电站在最大功率下输出。
74.需要说明的是，连接至同一光伏逆变器12的光伏组件可以连接至该光伏逆变器12的不同的mppt(最大功率点追踪控制太阳能控制器)支路，但需要保证连接至同一跟踪支架上的光伏组件连接同一mppt支路。此外，还可以是连接至同一光伏逆变器12的光伏组件可以连接至该光伏逆变器12的同一mppt支路。
75.在本实施例中，所述中央控制器所在的光伏跟踪系统中的多个光伏组件组成多个光伏组件集合(集合数＞1)。每一光伏组件集合使用相应的跟踪控制器独立控制，并且不同的光伏组件集合在同一调整周期内的不同时刻进行角度调节，以增加光伏组件的输出功率。
76.也就是说，光伏组件被预先设定分成了n个光伏组件集合(n＞1)，n组之间的控制相互独立，即各自的跟踪角度和动作时间都不相同，但是相互之间保持交错关系，在不同的时间依次动作，在同一次跟踪周期下均进行一次角度调节。具体跟踪的时间和角度由中央
控制器下发给各个跟踪控制器。
77.在正常情况下，逆变器运行在mppt状态，跟踪控制器按照各自的跟踪目标进行动作，尽量保证整个电站在最大功率下输出。
78.本实施例中的不同的光伏组件集合进行交错调节的具体原理如下：
79.参照图3，图3展示了常规跟踪策略的一个细节过程示例。假定在t1时刻，光伏跟踪系统中的跟踪控制器确定出太阳的方位角为θ1，根据垂直关系，可以得出跟踪支架的调节角度为(90
°‑
θ1)，此时跟踪控制器调节跟踪支架到该角度，光伏跟踪系统运行在功率a点，发电功率与理论功率一致，是当期最大的。随着时间推移，在t2时刻到来之前，光伏跟踪系统是保持不动的(不调节)，而太阳的方位角还在持续移动，故实际发电曲线会低于理论曲线。到了t2时刻，跟踪控制器获得了此刻太阳的方位角为θ2，同理调节跟踪支架角度为(90
°‑
θ2)，功率从m点调整到功率b点，使光伏跟踪系统进入新的瞬态最大发电状态。需要说明的是，此刻角度从θ1
→
θ2的转换，引起了功率从pm
→
pb的突变，功率变化过程为amb，按照该逻辑反复下去，可以得出后续一系列重复动作，形成了图1的连续折线曲线。
80.在上述过程中，可以看出，光伏跟踪系统的调节一直是滞后于太阳方位角变化的，功率曲线沿着amb线路前进，在跟踪控制器保持不动的
△
t(t2
‑
t1)时间内，发电量存在一定的损失，即图中曲线和折线包裹的部分。
81.考虑到减小功率损失，对原控制策略做了改进。首先将整个光伏跟踪系统的光伏组件分成n组(n＞1)。其中，同一跟踪控制器会连接多个光伏组件，本实施例将光伏组件分成n组，也即将跟踪控制器也分成了n组。
82.为了简化描述，n暂且取2，即跟踪方阵(所有的光伏组件)在逻辑上被预先分成了a，b两组。假定a、b两组均采用相同的控制，那么跟踪过程如下图4a所示，2个方阵(即两个光伏组件集合)的功率是一样的，角度调节动作时间一致，可以直接线性叠加，叠加后与未分组时的输出功率是一样的。
83.此时，如果保持a方阵的跟踪策略不变，b方阵的动作时间与a方阵错开一个间隔，且跟踪角度也是该对应动作时间下的新的最佳角度，那么就可以得到图4b的功率曲线。具体来看，方阵a的曲线与图4a一致，动作时间分别为【t1，t2，t3】，对应角度是【θ1，θ2，θ3】，方阵b的曲线，可以看出，其动作时间为【t1’，t2’，t3’】，相对滞后于方阵a的动作时间，同时，所跟踪的角度为【θ1’，θ2’，θ3’】，是对应时间【t1’，t2’，t3’】时间下的最佳角度。
84.当这两个方阵的功率叠加后，即可得出总的跟踪曲线。具体来看，在[t1～t1’]区间，2个小组方阵的功率都是倾斜向上，叠加后形成pa
‑
pa’功率段，在t1’时刻，方阵a角度不变，方阵b调整角度到θ1’，功率发生突增，叠加后，形成了pa
”‑
pm’功率段。由此可见，原来的跟踪策略，由于离散作用，功率跟踪路径为a
‑
a
’‑
m
‑
m
’‑
b，新的交错跟踪下，功率跟踪路径为a
‑
a
’‑
a
”‑
m
’‑
b，新的策略减少了功率损失，提高了跟踪发电量。
[0085]
这种交错跟踪，叠加后的总功率更加逼近理论跟踪曲线，功率跟进的变化频率增加了一倍，实际2个方阵并没有增加调整次数，仍是按照原有的节拍在动作。
[0086]
上述过程是分了2个方阵的示例，若分为更多个组，那么跟踪曲线将更加逼近理论曲线，效果如图5所示，观察叠加后的功率线，比常规的方案功率损失更小。
[0087]
以分成3个方阵为例，图6展示了在不同时间段，不同组别下的方阵跟踪角度和时间的相互关系。t1
‑
t2为一个调整周期，方阵1的调整时间早于方阵2的调整时间，方阵2的调
整时间早于方阵3的调整时间。则三个方阵可以在不同的依次往后的时间调整角度为θ1、θ1’、θ1”。
[0088]
在实际应用中，无论分成多少组，所以分组都会在一个调整周期，如t1
‑
t2内，进行一个角度调整，然后进入下一调整周期，这样可以保证在每一组在一个调整周期内进行一次调节，且整体的调节次数并未发生改变。
[0089]
根据上述交错跟踪策略，不同分组的组件在同一时间会呈现不同的角度姿态。因此从整个电站视角下观察，在静态下，组件的朝向会略有差异，在动态下，组件方阵依次在调节角度，待全部调节完，又开始下一周期的调节。
[0090]
需要说明的是，上述实施例中，在进行角度调节时，调节的目标角度是该角度调节时刻的最佳角度。举例来说，在进行角度调节时，10分钟为一个调整周期，若在10.05分进行调节时，调整的角度为10.05分对应的最佳角度。
[0091]
此外，还可以进行提前调节，在进行角度调节时，调节的目标角度是该角度调节时刻对应的下一调整周期的角度调节时刻的最佳角度。举例来说，在进行角度调节时，10分钟为一个调整周期，若在10.05分进行调节时，调整的角度为10.15分对应的最佳角度。
[0092]
在上述内容的基础上，本发明实施例提供了一种光伏跟踪方法，应用于中央控制器，所述中央控制器与跟踪控制器连接，所述中央控制器所在的光伏跟踪系统中的多个光伏组件组成多个光伏组件集合。
[0093]
在进行光伏组件集合的分组时，需要获取所述光伏跟踪系统中的设备连接关系；所述设备连接关系包括光伏组件、跟踪支架、跟踪控制器、光伏逆变器之间的连接关系。
[0094]
然后，根据所述设备连接关系，将所述光伏跟踪系统中的多个光伏组件组成多个光伏组件集合。
[0095]
具体的，可以将位于同一跟踪支架上的光伏组件作为一个光伏组件集合；
[0096]
或，将多个指定的跟踪支架上的光伏组件作为一个光伏组件集合；
[0097]
或，将连接同一光伏逆变器的同一mppt(最大功率点追踪控制太阳能控制器)支路的光伏组件作为一个光伏组件集合；
[0098]
或，将连接同一光伏逆变器的光伏组件作为一个光伏组件集合；
[0099]
或，将多个指定的逆变器连接的光伏组件作为一个光伏组件集合。
[0100]
需要说明的是，对光伏组件分组时，对容量大小没有约束，可以任意分配，不同容量时，表现出来的现象就是跟踪曲线不是均匀的上升曲线。优选的，均匀分配每个小组的容量。
[0101]
在实际应用中，可以根据分组需求，从中选择出合适的分组方式，并进行分组操作。
[0102]
参照图8，光伏跟踪方法可以包括：
[0103]
s11、获取预设时间调节区间，并基于所述预设时间间隔，确定每一所述光伏组件集合对应的角度调整时刻。
[0104]
不同的所述光伏组件集合对应的角度调整时刻不同、且所述角度调整时刻位于所述预设时间区间内。
[0105]
本实施例中，预设时间调节区间为一个调整周期的时间段，如10.00
‑
10.10。
[0106]
在该区间内，会确定出每一所述光伏组件集合对应的角度调整时刻。
[0107]
具体的，确定每一所述光伏组件集合对应的角度调整时刻，是指从所述预设时间间隔内，筛选出与所述光伏组件集合的数量相同的多个角度调整时刻，并将多个角度调整时刻分配给所述光伏组件集合。
[0108]
也就是说，光伏组件集合的数量有多少，则设置多个角度调整时刻，然后按照光伏组件集合的排列顺序，依次将角度调整时刻分配给光伏组件集合。
[0109]
本实施例中，以光伏组件集合的数量为3个为例，分别为光伏组件集合1、光伏组件集合2和光伏组件集合3。
[0110]
则需要确定3个角度调整时刻，分别为角度调整时刻1、角度调整时刻2和角度调整时刻3，并分别分配给光伏组件集合1、光伏组件集合2和光伏组件集合3，可以将角度调整时刻1分配给光伏组件集合1，将角度调整时刻2分配给光伏组件集合2，将角度调整时刻3分配给光伏组件集合3。
[0111]
本发明的另一实现方式中，“从所述预设时间间隔内，筛选出与所述光伏组件集合的数量相同的多个角度调整时刻”有多种实现方式，现分别进行介绍：
[0112]
1、从所述预设时间间隔内，按照时间与太阳光线的照射角度之间的对应关系，筛选出与所述光伏组件集合的数量相同的多个角度调整时刻。
[0113]
本实施例中，时间与太阳光线的照射角度之间的对应关系即获取的天文数据，已知在采集天文数据时，首先获得太阳一天内不同时刻下的方位角(即太阳光线的照射角度)变化，一个时刻对应一个方位角，一个方位角又可以计算得出相应的跟踪系统最佳跟踪角，因此，可以得出若干个离散的数据组合，每个数据组合包括一个时间、一个方位角和一个跟踪角度，覆盖一天的变化范围。根据一天的数据组合数量和光伏组件集合的数量，间隔选择出与光伏组件集合的数量相同的时间，并作为角度调整时刻。
[0114]
具体的，根据光伏组件集合的分组数量n，和光伏跟踪系统支持的节拍数量(即一天内支持调节的次数)m，得出需要m*n个数据点，选取这些点的起始、中止时间段(即为本实施例中的需要进行光伏跟踪的时间段，如9.00
‑
15.00)，根据天文数据获取每个时间点对应的最佳跟踪角度，此时的时间点可能较多，如1分钟一个，需要从多个时间点中的筛选出m*n个时间点，筛选出来的时间点即为角度调整时刻，该时刻或该时刻的下一周期的时刻对应的跟踪角度即为该时刻的目标跟踪角度。
[0115]
假设跟踪支架1天内支持调节100次，方阵分为3组分批调节，那么一共需要300个点。选取连续跟踪时间段为9:00
‑
15:00，分成300个时刻点，依次为t1,t2
……
t300，同步计算得出这300个时刻对应的最佳角度θ1，θ2
……
θ300。
[0116]
第一组选择序号为3(i)+1的时间和角度序列，i＝[0,99]
[0117]
第二组选择序号为3(i)+2的时间和角度序列，
[0118]
第三组选择序号为3(i)+3的时间和角度序列，形成表1。
[0119]
表1
[0120]
第一组[t1,θ1]、[t4,θ4]、[t7,θ7]、[t10,θ10]
……
第二组[t2,θ2]、[t5,θ5]、[t8,θ8]、[t11,θ11]
……
第三组[t3,θ3]、[t6,θ6]、[t9,θ9]、[t12,θ12]
……
[0121]
其中，t1
‑
t4是一个调整周期的时间调节区间，t2和t3位于t1
‑
t4内。
[0122]
2、从所述预设时间间隔内，随机或通过插值方式选择出与所述光伏组件集合的数
量相同的多个角度调整时刻。
[0123]
本实施例中，以光伏组件集合的数量为3个，分别为光伏组件集合1、光伏组件集合2和光伏组件集合3，则可以从预设时间间隔t1
‑
t2内随机选择出3个时刻，并分配给光伏组件集合1、光伏组件集合2和光伏组件集合3。其中，在随机选择时，若是不同的光伏组件集合的时间间隔不均匀，则每次补偿是变化的。
[0124]
在实际应用中，可以将预设时间间隔的左端点的时刻，即t1分配给光伏组件集合1，然后从t1
‑
t2中随机选择出两个时刻，并分配给光伏组件集合2和光伏组件集合3。
[0125]
需要说明的是，若是将预设时间间隔的左端点的时刻，即t1分配给光伏组件集合1，则不能将预设时间间隔的右端点的时刻，即t2分配给光伏组件集合2和光伏组件集合3，是由于在下一调整周期内，光伏组件集合1需要在t2时刻进行调整，不同的光伏组件集合的角度调整时刻需要不同。
[0126]
除了上述随机选择的方式，还可以采用插值的方式，进行角度调整时刻的确定。
[0127]
具体的，根据单个光伏跟踪系统支持的节拍数量(即一天内支持调节的次数)m，得出需要m个数据点，选取这些点的起始、中止时间段，根据天文数据获取每个时间点对应的最佳跟踪角度，然后根据预设的分组数n，在每2个时间点之间进行插值，插入n
‑
1个数据点。最后依次循环选择，作为每个分组的跟踪角度和角度调整时刻。
[0128]
假设跟踪支架1天内支持调节100次，选取连续跟踪时间段为9:00
‑
15:00，分成100个时刻点，依次为t1,t2
……
t100，同步计算得出这100个时刻对应的最佳角度θ1，θ2
……
θ100。如果方阵分为3组分批调节，那么在每两个点之间再插入2个点，构成300组数据，最后依次循环选择分配各个分组。
[0129]
3、基于预设时间调节区间的区间端点值，确定与所述光伏组件集合的数量相同的多个时间系数，根据所述预设时间调节区间的区间端点值、以及多个所述时间系数，从所述预设时间调节区间内，确定出多个角度调整时刻。
[0130]
本实施例中，时间系数的计算公式可以是：
[0131]
△
t＝k(t2
‑
t1)
[0132]
其中，
△
t为时间间隔，t2为预设时间调节区间的右端点值，t1为预设时间调节区间的左端点值，k为系数，且k＜1。通过配置k的数值可以确定出多个角度调整时刻。
[0133]
在实际应用中，角度调整时刻t可以为t＝t1+
△
t，然后根据光伏组件集合，设置与光伏组件集合的数量相同的多个k值，即可得到多个角度调整时刻t。
[0134]
如：对于光伏组件集合1、2和3，若k＝0，即在t1时刻进行调节。若0＜k＜1，即在t＝t1+
△
t时刻进行调整，其中，不同光伏组件集合对应的k不同。此外，还可以是k＝1，即在t2时刻调节，在调节过程中，需保证不同光伏组件集合的调节时刻不相同。使得通过本次调节，每一组的角度都不同，调节时刻都不同，可以认为都是相互独立的调节控制。
[0135]
s12、获取所述角度调整时刻对应的目标跟踪角度。
[0136]
本实施例中，可以将一时刻对应的最佳角度作为该时刻的跟踪角度，即可以基于时间与跟踪角度的对应关系，获取所述角度调整时刻对应的跟踪角度，并作为目标跟踪角度。
[0137]
举例来说，角度调整时刻为10.00，则将10.00对应的跟踪角度作为目标跟踪角度。
[0138]
此外，还可以进行提前调节，此时可以确定所述角度调整时刻对应的下一调整周
期内的下一角度调整时刻，基于时间与跟踪角度的对应关系，获取所述下一角度调整时刻对应的跟踪角度，并作为所述角度调整时刻对应的目标跟踪角度。
[0139]
举例来说，角度调整时刻为10.00，调整周期为10分钟，则将10.10对应的跟踪角度作为10.00的目标跟踪角度。
[0140]
本实施例中，通过提前进行跟踪角度调节的方式，能够提高发电量，进而能够在一定程度上减少功率损失，并且本发明实施例中的采用不同组的角度调整时刻的交错调节，也进一步提高了发电量。
[0141]
但是不进行提前调节，直接将一时刻对应的最佳角度作为该时刻的目标跟踪角度的方式，也能够较大的减少功率损失，效果强于提前进行跟踪角度调节的方式。
[0142]
需要说明的是，本实施例中，在角度调整时刻位于预设时间间隔内时，也可以是至少有一组提前调整，剩余组正常调节(直接将一时刻对应的最佳角度作为该时刻的目标跟踪角度的方式)，也能够实现减少功率损失的目的。
[0143]
s13、将所述角度调整时刻对应的目标跟踪角度下发至所述角度调整时刻对应的所述光伏组件集合中的光伏组件使用的跟踪控制器，以使所述跟踪控制器在所述角度调整时刻，控制所述光伏组件对应的跟踪支架的角度调整为所述目标跟踪角度。
[0144]
本实施例中，中央控制器连接多个跟踪控制器，为了避免与跟踪控制器的通信错乱，可以为每个跟踪控制器设置通信标识，通信标识可以是id号或者是通信地址。在上述的设备连接关系确定后，每一跟踪控制器连接哪些光伏组件也是确定的，即跟踪控制器的通信标识与光伏组件的对应关系也是预先设定的。
[0145]
在进行角度调整指令(包括角度调整时刻)的下发时，获取跟踪控制器的通信标识，并按照所述跟踪控制器的通信标识与光伏组件的对应关系，确定所述角度调整时刻对应的所述光伏组件集合中的光伏组件使用的跟踪控制器，将所述角度调整时刻下发至所述跟踪控制器，跟踪控制器控制上述的执行机构的调节机构，使得调节机构带动跟踪支架转动，以改变光伏组件的角度。
[0146]
在进行实际跟踪执行时，可以根据物理位置依次执行跟踪，也可以不按照顺序，并不影响实际的跟踪效果。
[0147]
本实施例中，所述中央控制器所在的光伏跟踪系统中的多个光伏组件组成多个光伏组件集合，中央控制器获取预设时间调节区间，并基于所述预设时间间隔，确定每一所述光伏组件集合对应的角度调整时刻；不同的所述光伏组件集合对应的角度调整时刻不同、且所述角度调整时刻位于所述预设时间区间内，获取所述角度调整时刻对应的目标跟踪角度，将所述角度调整时刻对应的目标跟踪角度下发至所述角度调整时刻对应的所述光伏组件集合中的光伏组件使用的跟踪控制器，以使所述跟踪控制器在所述角度调整时刻，控制所述光伏组件对应的跟踪支架的角度调整为所述目标跟踪角度。也就是说，本发明中，在同一预设时间调节区间内，不同光伏组件集合中的光伏组件对应的跟踪支架在不同的角度调整时刻进行调节，使得所有的光伏组件的输出功率叠加之和，大于在同一时刻对所有的跟踪支架的角度同时调节至同一角度的情况下的光伏组件的输出功率叠加之和，即通过本发明，在未改变调节次数的情况下，提高了所有的光伏组件的输出功率，进而降低了光伏发电的功率损失。
[0148]
另外，本发明实施例中，将统一调节修改为分批分时的交错调节，在相同的跟踪次
数下，可以减小跟踪损失，提高发电量，并且方法简单，不增加任何数据采集或硬件设施。
[0149]
可选地，在上述光伏跟踪方法的实施例的基础上，本发明的另一实施例提供了一种光伏跟踪装置，应用于中央控制器，所述中央控制器与跟踪控制器连接，所述中央控制器所在的光伏跟踪系统中的多个光伏组件组成多个光伏组件集合；
[0150]
参照图9，所述光伏跟踪装置包括：
[0151]
时刻确定模块11，用于获取预设时间调节区间，并基于所述预设时间间隔，确定每一所述光伏组件集合对应的角度调整时刻；不同的所述光伏组件集合对应的角度调整时刻不同、且所述角度调整时刻位于所述预设时间区间内；
[0152]
角度获取模块12，用于获取所述角度调整时刻对应的目标跟踪角度；
[0153]
角度调整模块13，用于将所述角度调整时刻对应的目标跟踪角度下发至所述角度调整时刻对应的所述光伏组件集合中的光伏组件使用的跟踪控制器，以使所述跟踪控制器在所述角度调整时刻，控制所述光伏组件对应的跟踪支架的角度调整为所述目标跟踪角度。
[0154]
进一步，时刻确定模块11包括：
[0155]
时刻确定子模块，用于从所述预设时间间隔内，筛选出与所述光伏组件集合的数量相同的多个角度调整时刻，并将多个角度调整时刻分配给所述光伏组件集合。
[0156]
进一步，时刻确定子模块具体用于：
[0157]
从所述预设时间间隔内，按照时间与太阳光线的照射角度之间的对应关系，筛选出与所述光伏组件集合的数量相同的多个角度调整时刻。
[0158]
进一步，时刻确定子模块具体用于：
[0159]
从所述预设时间间隔内，随机或通过插值方式选择出与所述光伏组件集合的数量相同的多个角度调整时刻。
[0160]
进一步，时刻确定子模块具体用于：
[0161]
基于预设时间调节区间的区间端点值，确定与所述光伏组件集合的数量相同的多个时间系数；
[0162]
根据所述预设时间调节区间的区间端点值、以及多个所述时间系数，从所述预设时间调节区间内，确定出多个角度调整时刻。
[0163]
进一步，角度获取模块12具体用于：
[0164]
基于时间与跟踪角度的对应关系，获取所述角度调整时刻对应的跟踪角度，并作为目标跟踪角度；
[0165]
或，确定所述角度调整时刻对应的下一调整周期内的下一角度调整时刻；
[0166]
基于时间与跟踪角度的对应关系，获取所述下一角度调整时刻对应的跟踪角度，并作为所述角度调整时刻对应的目标跟踪角度。
[0167]
进一步，角度调整模块13具体用于：
[0168]
获取跟踪控制器的通信标识，并按照所述跟踪控制器的通信标识与光伏组件的对应关系，确定所述角度调整时刻对应的所述光伏组件集合中的光伏组件使用的跟踪控制器；
[0169]
将所述角度调整时刻下发至所述跟踪控制器。
[0170]
进一步，还包括：
[0171]
关系获取模块，用于获取所述光伏跟踪系统中的设备连接关系；所述设备连接关系包括光伏组件、跟踪支架、跟踪控制器、光伏逆变器之间的连接关系；
[0172]
集合确定模块，用于根据所述设备连接关系，将所述光伏跟踪系统中的多个光伏组件组成多个光伏组件集合。
[0173]
进一步，集合确定模块具体用于：
[0174]
将位于同一跟踪支架上的光伏组件作为一个光伏组件集合；
[0175]
或，将多个指定的跟踪支架上的光伏组件作为一个光伏组件集合；
[0176]
或，将连接同一光伏逆变器的同一最大功率点追踪控制太阳能控制器mppt支路的光伏组件作为一个光伏组件集合；
[0177]
或，将连接同一光伏逆变器的光伏组件作为一个光伏组件集合；
[0178]
或，将多个指定的逆变器连接的光伏组件作为一个光伏组件集合。
[0179]
本实施例中，所述中央控制器所在的光伏跟踪系统中的多个光伏组件组成多个光伏组件集合，中央控制器获取预设时间调节区间，并基于所述预设时间间隔，确定每一所述光伏组件集合对应的角度调整时刻；不同的所述光伏组件集合对应的角度调整时刻不同、且所述角度调整时刻位于所述预设时间区间内，获取所述角度调整时刻对应的目标跟踪角度，将所述角度调整时刻对应的目标跟踪角度下发至所述角度调整时刻对应的所述光伏组件集合中的光伏组件使用的跟踪控制器，以使所述跟踪控制器在所述角度调整时刻，控制所述光伏组件对应的跟踪支架的角度调整为所述目标跟踪角度。也就是说，本发明中，在同一预设时间调节区间内，不同光伏组件集合中的光伏组件对应的跟踪支架在不同的角度调整时刻进行调节，使得所有的光伏组件的输出功率叠加之和，大于在同一时刻对所有的跟踪支架的角度同时调节至同一角度的情况下的光伏组件的输出功率叠加之和，即通过本发明，在未改变调节次数的情况下，提高了所有的光伏组件的输出功率，进而降低了光伏发电的功率损失。
[0180]
需要说明的是，本实施例中的各个模块和子模块的工作过程，请参照上述实施例中的相应说明，在此不再赘述。
[0181]
可选地，在上述光伏跟踪方法及装置的实施例的基础上，本发明的另一实施例提供了一种中央控制器，包括：存储器和处理器；
[0182]
其中，所述存储器用于存储程序；
[0183]
处理器调用程序并用于执行如上述的光伏跟踪方法。
[0184]
可选地，在上述跟踪控制器的实施例的基础上，本发明的另一实施例提供了一种光伏跟踪系统，包括：光伏组件、光伏逆变器、跟踪控制器和上述的中央控制器；
[0185]
所述中央控制器分别与所述跟踪控制器和所述光伏逆变器通信连接，所述跟踪控制器与至少一个所述光伏组件通过机械结构连接，至少一个所述光伏组件连接至所述光伏逆变器的直流侧。
[0186]
需要说明的是，本实施例中的光伏跟踪系统的具体结构介绍，请参照上述实施例中的相应说明，在此不再赘述。
[0187]
本实施例中，所述中央控制器所在的光伏跟踪系统中的多个光伏组件组成多个光伏组件集合，中央控制器获取预设时间调节区间，并基于所述预设时间间隔，确定每一所述光伏组件集合对应的角度调整时刻；不同的所述光伏组件集合对应的角度调整时刻不同、
且所述角度调整时刻位于所述预设时间区间内，获取所述角度调整时刻对应的目标跟踪角度，将所述角度调整时刻对应的目标跟踪角度下发至所述角度调整时刻对应的所述光伏组件集合中的光伏组件使用的跟踪控制器，以使所述跟踪控制器在所述角度调整时刻，控制所述光伏组件对应的跟踪支架的角度调整为所述目标跟踪角度。也就是说，本发明中，在同一预设时间调节区间内，不同光伏组件集合中的光伏组件对应的跟踪支架在不同的角度调整时刻进行调节，使得所有的光伏组件的输出功率叠加之和，大于在同一时刻对所有的跟踪支架的角度同时调节至同一角度的情况下的光伏组件的输出功率叠加之和，即通过本发明，在未改变调节次数的情况下，提高了所有的光伏组件的输出功率，进而降低了光伏发电的功率损失。
[0188]
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。