本实用新型涉及太阳能发电技术领域，更具体地说，涉及一种碟式斯特林光热发电控制系统。
背景技术：
能源是国民经济的命脉，与人类的生存环境息息相关。以化石能源为基础的能源结构越来越难满足人类可持续发展的要求，能源的短缺和环境的污染使人们的生活面临严重的挑战。太阳能因其清洁性、储量无限、普遍性及经济特性等优点，得到世界各国的普遍重视，发展前景非常广阔。因此，太阳能发电是最有条件逐步代替传统能源的新能源之一。目前，太阳能光热发电主要有以下几种形式：槽式、塔式、线性菲涅尔式及碟式。其中，碟式斯特林光热发电系统效率最高，系统输出发电效率可达26％以上，灵活的模块化部署能力，设备故障对电网的干扰性小。
碟式斯特林光热发电的原理是利用聚光器的反射镜将太阳光聚集到斯特林发电机组的集热器中，从而加热工质做功，驱动斯特林发电机组发电。由于太阳能的利用受地理环境和云雨气候的影响，太阳光照强度、方向随时间而不断变化等均对太阳能光热的利用提出了更高的要求，碟式斯特林发电系统的智能化需求更高。对于碟式斯特林发电系统的跟踪精度及整个系统的运行、监控、维护，需要智能化、集中化。然而现有技术中的碟式斯特林发电系统其运行控制及维护等通常需在固定控制室内进行，并不能满足该要求。
综上所述，如何有效地解决碟式斯特林光热发电系统的智能化、集中化不能满足需求等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种碟式斯特林光热发电控制系统，该碟式斯特林光热发电控制系统的结构设计可以有效地解决系统的智能化、集中化不能满足需求的问题。
为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种碟式斯特林光热发电控制系统，包括聚光器双轴跟踪系统和监控系统，所述聚光器双轴跟踪系统包括跟踪控制器，所述跟踪控制器的输入端与位置编码器连接，所述跟踪控制器的输出端分别通过高度角伺服驱动器连接高度角伺服电机、方位角伺服驱动器连接方位角伺服电机；所述监控系统包括与所述跟踪控制器及斯特林发电机组连接的远程监控器，且所述远程监控器与远程监控终端连接。
优选地，上述碟式斯特林光热发电控制系统中，所述远程监控终端为远程计算机或手机。
优选地，上述碟式斯特林光热发电控制系统中，还包括用于检测所述斯特林发电机组气候参数的气候检测装置，所述气候检测装置与所述远程监控器连接。
优选地，上述碟式斯特林光热发电控制系统中，所述跟踪控制器为当所述气候检测装置检测到的气候参数不满足预设气候条件时控制所述斯特林发电机组的聚光碟回到预设位置的控制器。
优选地，上述碟式斯特林光热发电控制系统中，所述气候检测装置包括用于检测所述斯特林发电机组环境的大气压的压力检测装置、用于检测风速的测速装置、用于检测太阳直接辐射值的辐射检测装置。
优选地，上述碟式斯特林光热发电控制系统中，还包括用于实时监测碟式斯特林光热发电电站的视频监控器和与所述视频监控器连接的视频服务器，所述视频服务器与所述远程监控器连接。
优选地，上述碟式斯特林光热发电控制系统中，所述视频监控器包括摄像机和解码器。
优选地，上述碟式斯特林光热发电控制系统中，所述远程监控终端为远程计算机，所述远程计算机与所述视频服务器和所述跟踪控制器均连接。
优选地，上述碟式斯特林光热发电控制系统中，所述跟踪控制器为PLC控制器。
本实用新型提供的碟式斯特林光热发电控制系统包括聚光轴跟踪系统和监控系统。其中，聚光轴跟踪系统包括跟踪控制器，跟踪控制器的输入端与位置编码器连接，输出端通过高度角伺服驱动器连接高度角伺服电机，并通过方位角伺服驱动器连接方位角伺服电机，进而通过控制实现聚光碟对日视运动轨迹的实时跟踪。监控系统包括远程监控器和远程监控终端，远程监控器与跟踪控制器及斯特林发电机组连接，用于读取二者的运行数据，且远程监控终端与远程监控器连接，用于获取远程监控器的数据。
应用本实用新型提供的碟式斯特林光热发电控制系统时，通过远程监控器读取跟踪控制器及斯特林发电机组的数据状态，远程监控终端与远程监控器连接，以读取远程监控器内的数据，进而技术人员可以远程监控聚光器双轴跟踪系统的工作状态。本实用新型提供的碟式斯特林光热发电控制系统，提高了系统跟踪精度和稳定性，系统运行的实时数据和现场监控通过智能协调进行最佳的统一控制，使得发电系统发挥最大的功效。且本实用新型提供的碟式斯特林光热发电控制系统结构优化，节约成本，系统运行稳定，方便设备维护，便于推广使用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型提供的碟式斯特林光热发电控制系统一种具体实施方式的结构示意图。
附图中标记如下：
跟踪控制器101，位置编码器102，高度角伺服驱动器103，方位角伺服驱动器104，高度角伺服电机105，方位角伺服电机106，斯特林发电机组107，远程监控器201，远程监控终端202，云监控203，气候检测装置204，视频服务器205，视频监控器206。
具体实施方式
本实用新型实施例公开了一种碟式斯特林光热发电控制系统，以提高系统的智能化、集中化使其满足需求。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，图1为本实用新型提供的碟式斯特林光热发电控制系统一种具体实施方式的结构示意图。
在一种具体实施方式中，本实用新型提供的碟式斯特林光热发电控制系统包括聚光轴跟踪系统和监控系统。
其中，聚光轴跟踪系统包括跟踪控制器101，跟踪控制器101的输入端与位置编码器102连接，跟踪控制器101的输出端分别通过高度角伺服驱动器103连接高度角伺服电机105，通过方位角伺服驱动器104连接方位角伺服电机106。也就是通过采用伺服电机带动传动结构进而带动聚光碟的移动，进一步便于控制。进而通过控制实现聚光碟对日视运动轨迹的实时跟踪。跟踪控制器101一般采用PLC控制器。具体跟踪控制器101的控制过程可以为：根据PLC程序的自动计算设置值，控制伺服驱动器驱动伺服电机带动传动机构，使得聚光碟达到设定的角度值。PLC程序中计算的太阳位置与聚光碟的实际位置进行比较，得到偏差，通过程序偏差校正不断的调节，始终 保证聚光碟时刻对准太阳。PCL程序根据天文算法自动计算日视轨迹运动，控制聚光碟时刻向日，不会受外界气候环境的影响。
监控系统包括远程监控器201和远程监控终端202，远程监控器201与跟踪控制器101及斯特林发电机组107连接，用于读取二者的运行数据，且远程监控器201与远程监控终端202连接。具体的远程监控器201可以接入因特网，远程监控终端202通过接入因特网与远程监控器201连接，用于获取远程监控器的数据。具体的远程监控终端202及远程监控器201均可以通过3G、4G或WIFI接入因特网，远程监控终器可以通过云监控203服务将读取的远程监控器201及跟踪控制器101的数据存储，远程监控终端202通过云监控203服务获取监控数据以实时监控整个系统的运行情况。
应用本实用新型提供的碟式斯特林光热发电控制系统，通过远程监控器201读取跟踪控制器101及斯特林发电机组107的数据状态，远程监控器201接入因特网，远程监控终端202通过接入因特网与远程监控器201连接，以读取远程监控器201内的数据，进而技术人员可以远程监控聚光器双轴跟踪系统的工作状态。本实用新型提供的碟式斯特林光热发电控制系统，提高了系统跟踪精度和稳定性，系统运行的实时数据和现场监控通过智能协调进行最佳的统一控制，使得发电系统发挥最大的功效。
具体的，远程监控终端202可以为远程计算机或手机等终端设备。智能远程监控器201的无线通讯模块可以采用以太网口与PLC控制器及扩展模块、斯特林发电机组107连接。远程监控终端202有智能监控器的OPC Server程序和支持OPC协议的组态软件。组态软件中能观察和采集整个系统的数据和图像信息，跟踪控制模块的太阳位置、聚光碟位置及双轴跟踪系统的状态参数；斯特林发电机组107的实时运行状态，包括缸压、温度，冷却液温度、油压、油温、转速、功率、总发电量及累积运行时间。远程的技术人员在能上网的电脑上登录智能远程监控器201的模块序号和密码，使用PLC编程软件就能方便的下载远程对应的PLC程序，查看、修改及上传梯形图。手机短息也可通过智能远程监控器201读写全部的PLC寄存器，可接收报警短信，实现无人看守。智能远程监控器201可同时支持3G和有线上网，互为冗余切换。
进一步地，还可以包括用于检测斯特林发电机组107气候参数的气候检测装置204，气候检测装置204与远程监控器201连接。进而通过远程监控器201远程读取气候检测装置204的数据，以获取系统环境情况。具体的，气候参数可以包括大气压、风速、风向、太阳直接辐射值(DNI)、经纬度及海拔等数据。气候检测装置204具体可以与远程监控器201通过以太网口连接。
更进一步地，跟踪控制器101为当气候检测装置204检测到的气候参数不满足预设气候条件时控制斯特林发电机组107的聚光碟回到预设位置的控制器。也就是根据预先设定的斯特林发电机组107过热躲避信号，即预设气候条件，当气候检测装置204检测到的气候参数不满足预设条件时，跟踪控制器101即控制聚光碟自动躲避，如回到预设位置。而当气候检测装置204检测到气候参数满足预设条件时，则跟踪控制器101控制聚光碟正常向日。具体的，气候参数可以包括太阳直接辐射(DNI)值、风速、风向等气候因素，通过将监测值与PLC程序内的设定值来对比，从而启动保护方案，使得聚光碟自动躲避，回到指定位置，当报警情况消除时又能自动跟踪太阳。根据需要，也可以在跟踪控制器101中设置手动模式，即根据气候检测装置204的检测结果与预设条件进行对比，手动对聚光碟的运行状态进行控制。
具体的，气候检测装置204包括用于检测斯特林发电机组107环境的大气压的压力检测装置、用于检测风速的测速装置、用于检测太阳直接辐射值的辐射检测装置。进而通过气候检测装置204能够实时获取太阳直接辐射(DNI)值、风速、大气压等气候参数，为聚光碟的控制提供判断依据，以提高系统的智能化。当然，根据具体需要气候检测装置204也可以包括用于检测其他气候参数的检测装置，此处不再赘述。
在上述各实施例的基础上，本实用新型提供的碟式斯特林光热发电控制系统还包括用于实时监测碟式斯特林光热发电电站的视频监控器206和与视频监控器206连接的视频服务器205，视频服务器205与远程监控器201连接。视频监控器206实时获取碟式斯特林光热发电电站的运行画面，具体可以为实时监控单个碟式光热系统或整个电站的现场运行情况。视频服务器205与视频监控器206之间一般通过RS485总线进行通讯，视频服务器205 具体可以通过以太网口与远程监控器201连接，进而远程监控器201读取现场视频数据，便于远程监控终端202实时观察到单个碟式光热系统或整个电站的现场运行情况，实现工业控制系统与视频监控系统的“两网合一”。具体的视频监控器206包括摄像机和解码器。根据具体需要还可以包括镜头、云台等便于获取视频数据的装置。
进一步地，远程监控终端202可以为远程计算机，远程计算机与视频服务器205和跟踪控制器101均连接，具体可以通过以太网连接。进而，一方面远程监控终端202可以通过接入因特网与远程监控器201连接，以读取视频数据，另一方面，远程监控终端202可以通过以太网与视频服务器205连接及跟踪控制器101等连接，以读取其数据信息。具体的，组态软件支持Active控件和各种通讯协议，视频服务器205传输到计算机的视频信号是编码压缩后的数据包，其解压由软件完成，因而可以把数据解压、图像还原、控制信息通讯等功能集成在Active控件中，然后再监控软件中调用即可。在系统监控界面上可以观察到单个碟式光热系统或整个电站的现场运行情况，实现工业控制系统与视频监控系统的“两网合一”。
本实用新型提供的碟式斯特林光热发电控制系统，由于采用了上述结构，系统智能化程度高，集系统跟踪控制、系统数据监控、现场视频监控于一体。系统结构优化，节约成本，系统运行稳定，方便设备维护，便于推广使用。整个机械系统惯性大(如38kW碟式斯特林光热发电控制系统)，采用成熟的数控技术，电机采用伺服电机，结构模块化，设计合理，能够有效的保护系统核心部件，系统维护工作量小，节约成本。跟踪精度高，能够无线远程实时的监控和记录系统各个关键参数和现场设备运行监控视频画面，手机网页随时随地监控设备，PLC的远程维护，设备故障时主动短息通知值班人。单个碟式斯特林光热发电控制系统或电站上，工业控制系统和视频监控系统的“两网合一”，使得控制和视频真正在同一网络传输。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
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 用本实用新型。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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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。