一种光伏支架的双轴跟踪控制方法及系统与流程

本说明书涉及光伏跟踪，尤其涉及一种光伏支架的双轴跟踪控制方法及系统。

背景技术：

1、安装在光伏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。在实际应用中，通过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。然而现有的光伏跟踪控制系统多以固定及单轴控制为主，然而无论固定方式还是单轴控制方式，都无法使组件时刻与阳光保持垂直角度。相比于固定及单轴，采用双轴的控制方式可以尽可能使阳光与组件始终保持垂直角度，实现更高的发电效率。因此，为了获得更高的发电效率光伏支架的双轴跟踪控制方法十分重要。

2、现有双轴控制系统多采用多联动的控制方式，但这种多联动控制方式存在着故障率高，环境适应性差的缺点。且现有方式中多采用倾角传感器或者是光传感器来确定组件的运行角度的方式，但是基于传感器确定组件的运行角度实现光伏跟踪的方式由于传感器易受环境干扰的影响，其对于安装的要求较高且难以保证数据的可靠性。且现有的双轴控制系统一般仅能保证光伏组件表面与太阳光线方向垂直，在光伏组件处于恶劣天气下，则难以保证光伏组件安全性与发电效率中实现光伏支架的最优跟踪。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本说明书实施例提供了一种光伏支架的双轴跟踪控制方法及系统。

2、本说明书一个或多个实施例采用下述技术方案：

3、一方面，本说明书一个或多个实施例提供一种光伏支架的双轴跟踪控制方法，方法包括：

4、s1、通过控制器主机的内置gnss模块获取gps信号，以根据所述gps信号确定当前太阳角度，并基于所述当前太阳角度确定光伏支架的初始跟踪控制信息；其中，所述初始跟踪控制信息包括：初始跟踪策略、初始跟踪策略所对应的运行数据；

5、s2、通过所述控制器主机获取预置光伏阵列划分区域范围内的气象信息，以基于所述划分区域范围内各光伏的预置发电模型，提取与该光伏的光伏功率相对应的气象特征，并基于所述气象特征对所述气象信息进行主成分分析，获得关键气象参数；其中，所述预置光伏阵列由多个光伏组成，且各光伏所对应的光伏支架上至少设置有一个控制器主机或一个控制器从机；

6、s3、根据所述关键气象参数所影响的光伏结构，确定对应的动态界限搜索范围，并基于所述动态界限搜索范围寻优获取跟踪控制调整信息，以基于所述跟踪控制调整信息对所述初始跟踪控制信息进行调整，获得目标跟踪控制信息；

7、s4、将所述目标跟踪控制信息发送到所述控制器从机，以基于所述目标跟踪控制信息中的运行数据，控制所述光伏支架的第一转轴与第二转轴进行转动，实现光伏支架的跟踪。

8、另一方面，本说明书一个或多个实施例提供一种光伏支架的双轴跟踪控制系统，所述双轴跟踪控制系统至少包括光伏阵列、服务器、一个控制器主机与多个控制器从机；其中，所述服务器分别与所述控制器主机及所述控制器从机无线连接，以与所述控制器主机以及所述控制器从机进行信息交互；所述光伏阵列由多个光伏构成，且各光伏所对应的光伏支架上至少设置有一个控制器主机或一个控制器从机；所述控制器主机与所述控制器之间基于内置无线芯片进行信息交互；其中，所述双轴跟踪控制系统能够执行上述任一所述的方法。

9、本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

10、通过控制器主机与控制器从机相结合的方式进行光伏支架的跟踪控制，使得控制器从机接收控制器主机的目标跟踪控制信息进行跟踪控制，避免了各个光伏基于单独的控制器主机进行独立控制导致的成本过高的问题。基于控制器主机的gnss模块获取gps信息后结合天文算法的方式获得初始跟踪控制信息的方式，解决了基于传感器确定组件的运行角度实现光伏跟踪的方式易受环境干扰的问题，提高了光伏系统的稳定性。基于气象特征对气象信息进行主成分分析，确定出关键气象参数后，再根据动态界限搜索范围寻优获取跟踪控制调整信息，实现了在发电功率与光伏安全之间确定最优跟踪控制信息的效果。

技术特征：

1.一种光伏支架的双轴跟踪控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种光伏支架的双轴跟踪控制方法，其特征在于，所述s1中根据所述gps信号确定当前太阳角度，并基于所述当前太阳角度确定光伏支架的初始跟踪控制信息，具体包括：

3.根据权利要求2所述的一种光伏支架的双轴跟踪控制方法，其特征在于，s1中通过控制器主机的内置gnss模块获取gps信号之前，所述方法还包括：

4.根据权利要求1所述的一种光伏支架的双轴跟踪控制方法，其特征在于，所述s2中基于所述划分区域范围内各光伏的预置发电模型，提取与该光伏的光伏功率相对应的气象特征，并基于所述气象特征对所述气象信息进行主成分分析，获得关键气象参数，具体包括：

5.根据权利要求1所述的一种光伏支架的双轴跟踪控制方法，其特征在于，所述s3中根据所述关键气象参数所影响的光伏结构，确定对应的动态界限搜索范围，并基于所述动态界限搜索范围寻优获取跟踪控制调整信息，具体包括：

6.根据权利要求2所述的一种光伏支架的双轴跟踪控制方法，其特征在于，所述s3中基于所述跟踪控制调整信息对所述初始跟踪控制信息进行调整，获得目标跟踪控制信息之后，所述方法还包括：

7.根据权利要求1所述的一种光伏支架的双轴跟踪控制方法，其特征在于，所述s4之后，所述方法还包括：

8.根据权利要求1所述的一种光伏支架的双轴跟踪控制方法，其特征在于，所述s1之前，所述方法还包括：

9.根据权利要求8所述的一种光伏支架的双轴跟踪控制方法，其特征在于，所述s004中根据所述划分区域范围中各所述光伏所对应的评价结果，确定控制器主机与控制器从机的布设位置，具体包括：

10.一种光伏支架的双轴控制系统，其特征在于，所述双轴跟踪控制系统至少包括光伏阵列、服务器、一个控制器主机与多个控制器从机；其中，所述服务器分别与所述控制器主机及所述控制器从机无线连接，以与所述控制器主机以及所述控制器从机进行信息交互；所述光伏阵列由多个光伏构成，且各光伏所对应的光伏支架上至少设置有一个控制器主机或一个控制器从机；所述控制器主机与所述控制器之间基于内置无线芯片进行信息交互；其中，所述双轴跟踪控制系统能够执行上述权利要求1-9任一所述的方法。

技术总结
本说明书实施例公开了一种光伏支架的双轴跟踪控制方法及系统，用于解决现有跟踪控制方式要求高且效率低的问题。方法包括：控制器主机中的GNSS模块获取GPS信号，以根据GPS信号确定当前太阳角度，进而确定光伏支架的初始跟踪控制信息。获取划分区域范围的气象信息，以确定关键气象参数；基于该关键气象参数所影响的光伏结构确定对应的动态界限搜索范围，以基于所述动态界限搜索范围寻优获取跟踪控制调整信息，并基于跟踪控制调整信息对初始跟踪控制信息进行调整获得目标跟踪控制信息；控制器从机接收目标跟踪控制信息，控制光伏支架进行第一转轴与第二转轴进行转动，实现光伏支架的跟踪。

技术研发人员：刘建中,庄金鑫,张明亮
受保护的技术使用者：山东朝日新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15