太阳跟踪式光伏发电系统的控制设备和太阳跟踪式光伏发电系统的制作方法_3

文档序号:9355581阅读:来源:国知局
例如,设定部13可以包括其中对应于多个风速值的第一风速阈值Vl被预先确定的表格。设定部13可以参考表格和当前风速值设定第一风速阈值VI。
[0067]控制部14包括第一确定部14a、第二确定部14b,和第三确定部14c。
[0068]第一确定部14a确定由风速测量装置12测量的风速值是否超过第一风速阈值VI。特别地,第一确定部14a确定由风速测量装置12计算的移动平均风速值是否超过第一风速阈值VI。
[0069]在其中由第一确定部14a确定的结果为肯定的情形下,控制部14驱动并且控制驱动装置3从而由风速测量装置12测量的风速值变得低于由设定部13计算的第一风速阈值Vl,因此放倒太阳能电池2。在本实施例中,控制部14驱动并且控制驱动装置3从而使得太阳能电池2以由图2B中的链条双短划线示出的缩回姿态被定位。
[0070]第二确定部14b对于预定时间段Ta确定由风速测量装置12测量的风速值是否低于第二风速阈值V2并且确定其持续时间。特别地,第二确定部14b确定由风速测量装置12计算的移动平均风速值是否低于第二风速阈值V2并且这个状态是否持续预定的时间段Ta。S卩,第二确定部14b确定低于预定值(V2)的风速持续多少分钟(Ta),时间Ta和值V2用作此时认为风暴已经过去的值。第二风速阈值V2和预定时间段Ta是显著地依赖于区域特征的数值。例如,在台风的情形下,风的强度突然地改变,例如,强风继续、风暂时地平息,并且下一次强风然后到来。因此,有必要基于以前数据的充分检查确定第二风速阈值V2和预定时间段Ta。
[0071]在其中在执行缩回控制之后由第二确定部14b确定的结果变为肯定的情形下,控制部14驱动并且控制驱动装置3从而使得太阳能电池2以其中太阳能电池2的光接收表面2b跟踪太阳的倾斜姿态被定位。
[0072]第三确定部14c确定由风速测量装置12测量的风速值是否超过第三风速阈值V3。特别地,第三确定部14c确定由风速测量装置12测量的瞬时风速值是否超过第三风速阈值V3o
[0073]第三风速阈值V3是用作用于执行缩回控制的标准的固定值,在缩回控制中,当太阳能电池2以缩回姿态被定位时放倒太阳能电池2以使其处于水平姿态。第三风速阈值V3预先存储在控制部14中。当然,第三风速阈值V3是小于通过基于公式(I)计算,此时以缩回姿态被定位的太阳能电池2(在此情形下,太阳能电池2的阵列角度Θ =20° )需要进一步缩回的可容忍风速Vd而确定的值。另外,更加安全的是考虑到例如施加到支撑件6的应力地存储安全的第三风速阈值V3。
[0074]在其中在太阳能电池2缩回到缩回姿态之后,由第三确定部14c确定的结果变成肯定的情形下,控制部14驱动并且控制驱动装置3从而使得太阳能电池2被从由图2B中的链条双短划线示出缩回姿态进一步放倒并且如由图2B中的实线示出地以其中太阳能电池2的光接收表面2b水平地定位的水平姿态被定位。
[0075]图5是执行用于计算在缩回控制和以下描述的恢复控制中参考的风速数据(诸如第一风速阈值和移动平均风速值)的流程图。在图5所示这个流程图中,首先,姿态检测装置11检查太阳能电池2的当前倾斜姿态,S卩,太阳能电池2的阵列角度Θ (步骤SP1)。随后,设定部13使用公式(I)计算对应于当前倾斜姿态的可容忍风速Vd(步骤SP2)并且然后使用公式(2)计算第一风速阈值Vl (步骤SP3)。
[0076]另外,与步骤SPl到SP3并行地,风速测量装置12测量当前风速值(步骤SP4),并且风速测量装置12计算关于直至现在的某个时间段(在此情形下,五分钟)的移动平均风速值(步骤SP5)。
[0077]为了以预定间隔(例如,一秒)计算第一风速阈值Vl和移动平均风速值,在执行这些控制的同时与缩回控制或者恢复控制并行地,反复地执行步骤SPl到SP5。
[0078]图6是由控制设备4执行的缩回控制的流程图。现在将参考该图描述缩回控制。
[0079]首先,控制部14参考在图5中的步骤SP3中计算的当前第一风速阈值Vl (步骤STl)。与步骤STl并行地,控制部14参考在图5中的步骤SP5中计算的当前移动平均风速值(步骤ST2) ο
[0080]接着,控制部14利用第一确定部14a确定移动平均风速值是否超过第一风速阈值Vl (步骤ST3)。在其中由第一确定部14a确定的结果为肯定的情形下,S卩,在其中移动平均风速值超过第一风速阈值Vl的情形下,控制部14利用驱动装置3放倒太阳能电池2以使其处于缩回姿态(在此情形下,太阳能电池2的阵列角度=20° )(步骤ST4)。在步骤ST3中,在其中由第一确定部14a确定的结果为否定的情形下,即,在其中移动平均风速值不超过第一风速阈值Vl的情形下,该过程返回步骤STl和步骤ST2,并且控制部14再次参考当前第一风速阈值Vl和当前移动平均风速值。
[0081]在太阳能电池2在步骤ST4中以缩回姿态被定位之后,控制部14参考在图5中的步骤SP4中测量的当前风速值(步骤ST5)。随后,控制部14利用第三确定部14c确定当前瞬时风速值是否超过第三风速阈值V3 (步骤ST6)。在其中由第三确定部14c确定的结果为肯定的情形下,即,在其中当前瞬时风速值超过第三风速阈值V3的情形下,控制部14利用驱动装置3进一步从缩回姿态到水平姿态(太阳能电池2的阵列角度Θ =0° )地放倒太阳能电池2(步骤ST7)。
[0082]在步骤ST6中,在其中由第三确定部14c确定的结果为否定的情形下,S卩,在其中瞬时风速值不超过第三风速阈值V3的情形下,该过程返回步骤ST5,并且控制部14再次参考在图5中的步骤SP4中测量的当前风速值。
[0083]图7是在控制设备4执行上述缩回控制之后执行的恢复控制的流程图。现在将参考该图描述恢复控制。
[0084]首先,控制部14将在这个恢复控制中使用的标志FLG设定为“O” (步骤SSl)。关于第二风速阈值V2和持续时间(预定时间段Ta),考虑到在其中安装系统I的环境,分别地预先确定对应于此时认为风暴将要平息的值的数值。
[0085]接着,控制部14参考针对在图5中的步骤SP5中计算的直至现在的某个时间段(在此情形下,五分钟)的移动平均风速值(步骤SS2)。
[0086]接着,控制部14利用第二确定部14b确定移动平均风速值是否小于第二风速阈值V2(步骤SS3)。在其中确定结果为肯定的情形下,S卩,在其中移动平均风速值小于第二风速阈值V2的情形下,控制部14检查当前时间t (步骤SS4)并且然后检查标志FLG是否为“I”(步骤SS5)。因为紧接在控制开始之后标志FLG被设定为“0”,所以控制部14将标志FLG设定为“ I ”并且将当前时间t设定为开始时间t0 (步骤SS6)。该过程转移到步骤SS7。
[0087]在步骤SS7中,控制部14利用第二确定部14b确定从开始时间t0到当前时间t的逝去时间(t-tO)是否比预定时间段Ta更长。因为紧接在控制开始之后的逝去时间(t-tO)比预定时间段Ta更短,所以该过程返回步骤SS2,并且步骤SS2到步骤SS7被反复地执行直至逝去时间(t-tO)达到预定时间段Ta。在这个时间期间,在其中在步骤SS3中移动平均风速值超过第二风速阈值V2的情形下,控制部14将标志FLG设定为“O” (步骤SS8),并且该过程返回步骤SS2。
[0088]在另一方面,在其中在移动平均风速值保持小于第二风速阈值V2的同时逝去时间(t-tO)变得比预定时间段Ta更长的情形下,S卩,在其中在步骤SS7中第二确定部14b确定逝去时间(t-tO)变得比预定时间段Ta更长的情形下,控制部14利用驱动装置3将太阳能电池2从缩回姿态等恢复到其中太阳能电池2跟踪太阳的倾斜姿态(步骤SS9)。
[0089]如上所述,根据基于本实施例的太阳跟踪式光伏发电系统I和该系统的控制设备4,逐次地根据由姿态检测装置11检测的太阳能电池2的倾斜姿态计算用作用于使得太阳能电池2以缩回姿态被定位的标准的第一风速阈值VI。因此,能够根据太阳能电池2的倾斜姿态将第一风速阈值Vl设定为适当的值。相应地,防止其中虽然太阳能电池2以其中太阳能电池2能够承受由风速测量装置12测量的风速值的倾斜姿态被定位但是仍然从倾斜姿态执行缩回控制的现象是可能的。结果,与现有系统相比较能够减小缩回控制的执行次数,并且因此发电量的降低能够受到抑制,这种降低是由于缩回控制引起的。
[0090]特别地,在其中太阳能电池2是通过聚集阳光而产生电力的聚光式太阳能电池的情形下,当太阳能电池2的姿态从其中太阳能电池2跟踪太阳的倾斜姿态偏离时,太阳能电池2不能聚集阳光并且发电量
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