一种太阳能板跟踪方法、装置、系统及存储介质与流程

本发明实施例涉及光伏发电，尤其涉及一种太阳能板跟踪方法、装置、系统及存储介质。

背景技术：

1、太阳能取之不尽用之不竭，且具有清洁、安全以及便捷等优势，成为一种极具发展前景的可再生能源，已被广泛应用于光伏发电等领域。在光伏发电领域，提升光伏发电效率，使太阳能得到高效利用，对于提高光伏发电系统的性能具有重要意义。

2、提高光伏发电效率，其关键在于使太阳能板单位面积上的太阳辐照强度最大化。传统的太阳能板采用固定安装方式，其太阳能板面始终朝向特定的方向，在受到地球自转和公转等因素的影响下，固定安装式太阳能板难以使捕获到的太阳辐照能量达到最大化。针对上述问题，现有技术提出了采用跟踪安装方式的太阳能板。跟踪安装式太阳能板改善了追踪太阳的性能，可达到提高发电效率且降低应用成本的效果。然而，现有技术中采用的天文跟踪算法仅考虑日地关系，其控制策略依赖于经纬度和时间，而未充分考虑其他影响太阳能板接收到的太阳辐照强度的因素，导致太阳辐照仍存在一定的损失，对发电效率及发电量造成影响。

技术实现思路

1、本发明提供一种太阳能板跟踪方法、装置、系统及存储介质，以弥补传统跟踪算法性能的不足，减少太阳辐照损失，提高发电效率及发电量。

2、根据本发明的一方面，提供了一种太阳能板跟踪方法，用于对太阳能板子阵的跟踪角度进行寻优，所述太阳能板子阵中包括多个太阳能板；

3、所述太阳能板跟踪方法，包括：

4、获取多源信息数据；其中，所述多源信息数据为表征所述太阳能板的排布位置和所述太阳能板子阵所处的位置的气象要素数据；

5、根据所述多源信息数据，计算位置影响信息和气象影响信息；

6、根据所述位置影响信息和所述气象影响信息，计算所述太阳能板的最优跟踪角度。

7、可选地，所述多源信息数据包括太阳能板位置信息、太阳图像信息、太阳能板子阵图像、太阳辐照数据和气象信息中的至少一项。

8、可选地，所述根据所述多源信息数据，计算位置影响信息，包括：

9、所述位置影响信息包括太阳位置偏差和阴影长度占比；

10、根据所述太阳能板位置信息和所述太阳图像信息，基于机器视觉方法，计算太阳位置偏差；其中，所述太阳位置偏差表示图像中的太阳轮廓中心与图像中心之间的像素偏差；

11、根据所述太阳能板子阵图像，对所述太阳能板子阵图像按照各所述太阳能板进行图像分割，并计算所述太阳能板上的阴影长度占比；其中，所述阴影长度占比为在垂直于所述太阳能板的延伸方向上，阴影长度与所述太阳能板的长度的比值。

12、可选地，所述根据所述多源信息数据，计算气象影响信息，包括：

13、所述气象影响信息包括天气状况信息和角度寻优区间；

14、将所述气象信息和太阳位置输入深度卷积神经网络，确定天气状况信息；

15、根据所述太阳辐照数据和跟踪角度，建立辐照数据集，并基于所述辐照数据集，确定所述太阳能板的角度寻优区间；其中，所述辐照数据集表征所述跟踪角度与所述太阳辐照数据的映射关系。

16、可选地，所述根据所述位置影响信息和所述气象影响信息，计算所述太阳能板的最优跟踪角度，包括：

17、将所述位置影响信息和所述气象影响信息输入集成学习模型，确定所述太阳能板的所述最优跟踪角度。

18、可选地，所述集成学习模型包括至少两个弱学习器和至少一个强学习器；

19、所述弱学习器包括极限学习机和人工神经网络，所述强学习器包括高斯过程回归。

20、可选地，所述太阳能板位置信息由定位传感器测量获得，所述太阳图像信息由全景摄像头拍摄获得，所述太阳能板子阵图像由无人机拍摄获得，所述太阳辐照数据由辐照仪测量获得，所述气象信息由气象信息传感器测量获得；

21、所述全景摄像头安装于所述太阳能板的跟踪支架上，所述定位传感器、所述辐照仪和所述气象信息传感器均设置于位于所述太阳能板子阵的中心的测试柜中。

22、根据本发明的另一方面，提供了一种太阳能板跟踪装置，包括：

23、数据获取模块，用于获取多源信息数据；其中，所述多源信息数据为表征所述太阳能板的排布位置和所述太阳能板子阵所处的位置的气象要素数据；

24、影响条件计算模块，用于根据所述多源信息数据，计算位置影响信息和气象影响信息；

25、最优角度确定模块，用于根据所述位置影响信息和所述气象影响信息，计算所述太阳能板的最优跟踪角度。

26、根据本发明的另一方面，还提供了一种太阳能板跟踪系统，包括：太阳能板子阵、信息采集设备和电子设备；

27、所述电子设备用于基于多源信息数据计算太阳能板的最优跟踪角度；所述电子设备包括：

28、至少一个处理器；以及

29、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

30、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行第一方面任意实施例所述的太阳能板跟踪方法。

31、根据本发明的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现第一方面任意实施例所述的太阳能板跟踪方法。

32、本发明实施例提供的太阳能板跟踪方法，根据获取的多源信息数据，计算位置影响信息和气象影响信息。其中，位置影响信息表示太阳能板子阵中影响接收太阳辐照量的各太阳能板的排布位置信息；气象影响信息表示影响太阳能板接收太阳辐照量的太阳能板子阵所处位置的气象因素信息。根据位置影响信息和气象影响信息，在综合考虑太阳能板建设地形条件以及所处环境的天气条件的情况下，计算得到太阳能板的最优跟踪角度。相比于相关技术的天文跟踪算法仅考虑日地关系，采用本发明实施例提供的太阳能板跟踪方法，可在考虑日地关系的基础上，充分考虑太阳能板建设的地形条件和天气条件，并据此确定太阳能板的最优跟踪角度，从而可有效减少太阳能板的太阳辐照损失，有利于提高太阳能板的发电效率和发电量。

33、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种太阳能板跟踪方法，其特征在于，用于对太阳能板子阵的跟踪角度进行寻优，所述太阳能板子阵中包括多个太阳能板；

2.根据权利要求1所述的太阳能板跟踪方法，其特征在于，所述多源信息数据包括太阳能板位置信息、太阳图像信息、太阳能板子阵图像、太阳辐照数据和气象信息中的至少一项。

3.根据权利要求2所述的太阳能板跟踪方法，其特征在于，所述根据所述多源信息数据，计算位置影响信息，包括：

4.根据权利要求2所述的太阳能板跟踪方法，其特征在于，所述根据所述多源信息数据，计算气象影响信息，包括：

5.根据权利要求1所述的太阳能板跟踪方法，其特征在于，所述根据所述位置影响信息和所述气象影响信息，计算所述太阳能板的最优跟踪角度，包括：

6.根据权利要求5所述的太阳能板跟踪方法，其特征在于，所述集成学习模型包括至少两个弱学习器和至少一个强学习器；

7.根据权利要求2所述的太阳能板跟踪方法，其特征在于，所述太阳能板位置信息由定位传感器测量获得，所述太阳图像信息由全景摄像头拍摄获得，所述太阳能板子阵图像由无人机拍摄获得，所述太阳辐照数据由辐照仪测量获得，所述气象信息由气象信息传感器测量获得；

8.一种太阳能板跟踪装置，其特征在于，包括：

9.一种太阳能板跟踪系统，其特征在于，包括：太阳能板子阵、信息采集设备和电子设备；

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的太阳能板跟踪方法。

技术总结
本发明公开了一种太阳能板跟踪方法、装置、系统及存储介质。该太阳能板跟踪方法用于对太阳能板子阵的跟踪角度进行寻优，太阳能板子阵中包括多个太阳能板；该太阳能板跟踪方法包括：获取多源信息数据；其中，多源信息数据为表征太阳能板的排布位置和太阳能板子阵所处的位置的气象要素数据；根据多源信息数据，计算位置影响信息和气象影响信息；根据位置影响信息和气象影响信息，计算太阳能板的最优跟踪角度。本发明实施例的技术方案可弥补传统跟踪算法性能的不足，减少太阳辐照损失，提高发电效率及发电量。

技术研发人员：彭程,王文厂
受保护的技术使用者：苏州聚晟太阳能科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27