大規模太陽能電站的太陽跟蹤控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及一種太陽跟蹤控制系統，特別設及一種大規模太陽能電站的太陽 跟蹤控制系統，屬于太陽能技術領域。
【背景技術】
[0002] 對于太陽能的利用，近年來發展最快的莫過于光電轉換即太陽能光伏發電。而在 整個太陽能發電系統中，太陽光線與太陽能電池板之間的角度大小直接決定著電池板輸出 功率高低，太陽光線與太陽能電池板之間的角度（0°~90° )越大，太陽能電池板發電輸 出功率越高，因此，在太陽能發電過程中，最理想的狀態是將太陽能電池板始終保持與太陽 光線垂直（即夾角為90° )，該樣可W達到效率最大化。
[0003] 為了達到上述目的，中國專利數據庫于2012年12月19日公開了一件專利名稱 為：太陽能追日系統，申請號為；CN201210352650,申請日為；2012年09月21日的實用新型 專利，該太陽能追日系統包括控制裝置、傳動裝置、圖像采集裝置、圖像處理裝置W及濾光 裝置；圖像采集裝置用于采集太陽的圖像，與圖像處理裝置；圖像處理裝置用于計算太陽 在圖像中的位置，與傳動裝置電連接。通過存儲在控制裝置內的關系表，對發電載具進行粗 調整，再借助于圖像采集裝置和圖像處理裝置，利用影像補償技術校準發電載具的對日方 向。當圖像采集裝置無法有效感知太陽位置時，追日系統則W被動追蹤方式追日。
[0004] 上述太陽能追日系統的不足之處在于；對于多云等天氣多變的情況，圖像采集裝 置存在可能無法有效感知太陽位置信息，必然存在圖像采集控制與發電載具粗調整控制兩 種模式的頻繁切換，使跟蹤系統存在控制抖動；而且，其不能夠通過圖像傳感器參數，實現 被動追日系統的控制模型的自學習，不能夠逐漸優化被動模型精度；只有圖像采集裝置無 法感知太陽時才進行發電載具粗調整，不能夠實現超前經驗控制，不能實現在圖像采集控 制未檢測到偏差之前就實施了跟蹤控制，在局精度跟蹤需求下，存在跟蹤位置細微抖動。另 夕F，現有技術大多為；1、一個跟蹤控制器控制一個支架，該樣在大規模應用時，存在電源單 元、通訊單元、處理器等進行簡單重復安裝，導致系統元器件數量龐大，增加了電站跟蹤系 統元器件故障總量和故障時間，增加運維成本；2、采用RS-485等中低速率通訊形式，大規 模應用時通訊延時滯后，響應慢。 【實用新型內容】
[0005] 本實用新型的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種大規模太陽能電站的太 陽跟蹤控制系統，解決現有技術中存在的太陽跟蹤控制精度不夠高、系統不夠穩定可靠、故 障時間多和運維成本高的問題，W及大規模應用時通訊延時滯后，響應慢的問題。
[0006] 為達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案是；大規模太陽能電站的太陽跟 蹤控制系統，包括上位機、現場控制單元、供電單元、用于采集太陽能的被控對象和用于控 制被控對象旋轉角度的電機；所述被控對象上設有傾角傳感器和光學對焦傳感器；所述傾 角傳感器用于采集被控對象的傾角信息，并通過角度采集器傳輸至現場控制單元；所述光 學對焦傳感器獲取太陽與被控對象相對位置信息，并傳輸給現場控制單元；所述現場控制 單元通過電機驅動器與電機的輸入端電連接，電機的輸出端與被控對象的跟蹤支架傳動連 接；所述供電單元設于現場控制柜內，供電單元的輸入端連接380VS相交流市電，輸出端 分別與現場控制單元、電機驅動器電連接；所述上位機包括人機交互界面和中央控制器，所 述中央控制器與現場控制單元之間通過無線W太網或光纖通信連接。
[0007] 所述被控對象為聚光太陽能模組。
[000引所述被控對象為非聚光太陽能接收器。
[0009] 所述被控對象為反射鏡。
[0010] 所述供電單元包括變壓器，變壓器包含原邊和多個相互隔離的副邊，原邊與380V =相交流市電連接，各副邊分別通過整流器為現場控制單元和電機驅動器提供不同的工作 電壓。
[0011] 所述光學對焦傳感器包括光學鏡頭、減光膜片及圖像傳感器，所述減光膜片設于 光學鏡頭的光路中，所述圖像傳感器將光學圖像轉換成電子信號傳輸給現場控制單元。
[0012] 所述圖像傳感器為CCD傳感器。
[0013] 所述圖像傳感器為CMOS傳感器。
[0014] 與現有技術相比，本實用新型提供的大規模太陽能電站的太陽跟蹤控制系統所產 生的有益效果是；1、設有傾角傳感器，實現了理論角度閉環控制，同時系統設有光學對焦傳 感器，進行光學監測運行結果，如果出現偏差，則測算出修正值，對理論角度進行修正，并記 錄修正后的實際要運行的結果，提高系統控制精度，使系統實現了全年無需人工調整參數 的高精度運行；2、采用380VS相交流市電，電路損耗少、電壓輸出文波小、電壓平穩，單個 電源功率大，器件少，可靠性高，環境適應能力強；3、一個現場控制單元可W控制多個跟蹤 支架，系統器件總數少，降低系統故障率；4、中央控制器與現場控制單元之間通過無線W太 網或光纖W太網連接，便于大量數據傳輸，實現高級算法由中控室遠程運算，降低現場控制 器控制算法壓力。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本實用新型的結構框圖。
[0016] 圖2是被控對象實際要執行的角度值的夾角示意圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。W下實施例僅用于更加清楚地說明本 實用新型的技術方案，而不能W此來限制本實用新型的保護范圍。
[0018] 如圖1所示，是本實用新型提供的大規模太陽能電站的太陽跟蹤控制系統的結構 框圖，包括上位機、現場控制單元、供電單元、用于采集太陽能的被控對象和用于控制被控 對象旋轉角度的電機。上位機位于中控室中，通過無線W太網或光纖與現場各個現場控制 單元進行通訊連接。現場控制單元為多通道輸入輸出，可W連接多通道的角度采集器、光學 對焦傳感器和電機驅動器等，實現多通道控制。被控對象上設有傾角傳感器和光學對焦傳 感器，傾角傳感器用于采集被控對象的傾角信息，并通過角度采集器傳輸至現場控制單元。 光學對焦傳感器用于獲取太陽與被控對象相對位置信息，并傳輸給現場控制單元；現場控 制單元通過電機驅動器與電機的輸入端電連接，電機的輸出端與被控對象的跟蹤支架傳動 連接。跟蹤支架可選用單軸或雙軸跟蹤支架。
[0019] 為減少電路損耗少、電壓輸出文波，供電單元設于現場控制柜內，供電單元的輸入 端連接380VS相交流市電，輸出端分別與現場控制單元、電機電連接。上位機包括人機交 互界面和中央控制器，中央控制器與現場控制單元之間通過無線W太網或光纖通信連接。
[0020] 供電單元包括變