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光伏支架的追踪控制方法及装置、计算机可读存储介质与流程

  • 国知局
  • 2024-07-31 23:30:41

本发明涉及光伏发电,具体而言,涉及一种光伏支架的追踪控制方法及装置、计算机可读存储介质。

背景技术:

1、为了更大限度地利用太阳光进行光伏发电,可调节的双轴旋转光伏支架被广泛应用于光伏发电领域。根据程序预设或者传感器调节,双轴旋转光伏支架可根据环境太阳光直射角度的变化调节自身的倾角和方向角,以保持光伏组件始终与太阳直射方向垂直,得到最大发电功率。

2、但是预设程序无法对实时环境进行评估,在季节变化时会导致发电功率出现较大波动;而传感器调节虽具有时效性,但是传感器的安装排布较为复杂,想要获得更精确的位置信息也需要安装更多的传感器,增加了运营成本。

3、针对上述相关技术中对双轴旋转光伏支架进行调节实现的传统方法存在运营成本高、时效无法保证的问题,目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种光伏支架的追踪控制方法及装置、计算机可读存储介质,以至少解决相关技术中对双轴旋转光伏支架进行调节实现的传统方法存在运营成本高、时效无法保证的技术问题。

2、根据本发明实施例的一个方面,提供了一种光伏支架的追踪控制方法,包括:第一计算步骤,在光伏支架按照预设步长运动结束后,计算光伏组件在所述光伏支架运动前后的功率差值,其中,所述光伏组件为将太阳能转换为电能的设备,所述光伏支架为支撑和固定所述光伏组件的设备,所述预设步长为所述光伏支架每次移动的角度和距离;确定步骤,在确定所述功率差值满足预设条件时,记录所述光伏组件的当前发电功率为功率峰值,并确定所述光伏支架当前所在的位置为初始最大光强位置;第一控制步骤,在确定所述功率峰值大于功率阈值时,控制所述光伏支架在所述初始最大光强位置的预定范围内进行微动调整,并获取所述光伏组件的实时发电功率;生成步骤,在确定所述实时发电功率和所述功率峰值的偏差大于波动阈值时,生成对所述光伏支架进行追踪控制的控制策略;第二控制步骤,控制所述光伏支架按照所述控制策略运动;重复执行所述第一计算步骤、所述确定步骤、所述第一控制步骤、所述生成步骤、所述第二控制步骤,直至所述偏差不大于所述波动阈值时,确定所述光伏支架的当前位置为目标最大光强位置。

3、可选地,计算光伏组件在所述光伏支架运动前后功率的功率差值,包括:获取所述光伏组件的第一发电功率,其中,所述第一发电功率为控制所述光伏支架按照所述预设步长运动前的功率;在所述第一发电功率超过所述功率阈值时,控制所述光伏支架按照所述预设步长进行双轴旋转运动;在所述光伏支架按照所述预设步长运动结束后,获取所述光伏组件的第二发电功率,其中,所述第二发电功率为控制所述光伏支架按照所述预设步长运动后的功率;计算所述第二发电功率与所述第一发电功率之间的所述功率差值。

4、可选地,所述预设步长包括:追踪步长、微动步长,在计算所述第二发电功率与所述第一发电功率之间的所述功率差值之后,该光伏支架的追踪控制方法还包括:在确定所述功率差值不满足所述预设条件时,确定所述预设步长为所述追踪步长;在确定所述功率差值满足所述预设条件时,确定所述预设步长为所述微动步长。

5、可选地,在执行所述确定步骤之前,该光伏支架的追踪控制方法还包括:第二计算步骤,在光伏支架按照预设步长运动结束后,计算光伏组件在所述光伏支架运动前后功率的功率差值;第三控制步骤,在所述功率差值不满足所述预设条件时,控制所述光伏支架按照所述追踪步长运动;重复执行所述第二计算步骤、所述第三控制步骤,直至所述功率差值满足所述预设条件。

6、可选地,所述第一控制步骤,包括:在确定所述功率峰值大于功率阈值时,控制所述光伏支架在所述初始最大光强位置的预定范围内按照所述微动步长进行微动调整;在确定所述功率峰值不大于功率阈值时,控制所述光伏支架恢复至初始位置。

7、可选地,在确定所述实时发电功率和所述功率峰值的偏差大于所述波动阈值时,生成对所述光伏支架进行追踪控制的控制策略,包括:在所述实时发电功率大于所述功率峰值时,将所述实时发电功率替换为新的功率峰值,并确定所述光伏支架的第一实时位置;将所述第一实时位置替换为新的目标最大光强位置;根据替换后的所述功率峰值和所述目标最大光强位置继续控制所述光伏支架运动。

8、可选地,在确定所述实时发电功率和所述功率峰值的偏差大于所述波动阈值时,生成对所述光伏支架进行追踪控制的控制策略,包括:在所述实时发电功率小于所述功率峰值时,统计所述光伏支架进行微动调整的调整时长;在所述调整时长大于预定时长时,将所述实时发电功率替换为新的功率峰值,并确定所述光伏支架的第二实时位置;将所述第二实时位置替换为新的目标最大光强位置;根据替换后的所述功率峰值和所述目标最大光强位置继续控制所述光伏支架运动。

9、根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种光伏支架的追踪控制装置,包括:第一计算单元,用于在光伏支架按照预设步长运动结束后,计算光伏组件在所述光伏支架运动前后的功率差值,其中,所述光伏组件为将太阳能转换为电能的设备,所述光伏支架为支撑和固定所述光伏组件的设备,所述预设步长为所述光伏支架每次移动的角度和距离;第一确定单元,用于在确定所述功率差值满足预设条件时,记录所述光伏组件的当前发电功率为功率峰值,并确定所述光伏支架当前所在的位置为初始最大光强位置;第一控制单元,用于在确定所述功率峰值大于功率阈值时,控制所述光伏支架在所述初始最大光强位置的预定范围内进行微动调整,并获取所述光伏组件的实时发电功率;生成单元,用于在确定所述实时发电功率和所述功率峰值的偏差大于波动阈值时,生成对所述光伏支架进行追踪控制的控制策略;第二控制单元,用于控制所述光伏支架按照所述控制策略运动;第一执行单元,用于重复执行所述第一计算单元、所述第一确定单元、所述第一控制单元、所述生成单元、所述第二控制单元,直至所述偏差不大于所述波动阈值时,确定所述光伏支架的当前位置为目标最大光强位置。

10、可选地,所述第一计算单元,包括:第一获取模块,用于获取所述光伏组件的第一发电功率,其中,所述第一发电功率为控制所述光伏支架按照所述预设步长运动前的功率;第一控制模块,用于在所述第一发电功率超过所述功率阈值时,控制所述光伏支架按照所述预设步长进行双轴旋转运动;第二获取模块,用于在所述光伏支架按照所述预设步长运动结束后,获取所述光伏组件的第二发电功率,其中,所述第二发电功率为控制所述光伏支架按照所述预设步长运动后的功率;计算模块,用于计算所述第二发电功率与所述第一发电功率之间的所述功率差值。

11、可选地,所述预设步长包括:追踪步长、微动步长,该光伏支架的追踪控制装置还包括:第二确定单元,用于在计算所述第二发电功率与所述第一发电功率之间的所述功率差值之后,在确定所述功率差值不满足所述预设条件时,确定所述预设步长为所述追踪步长;第三确定单元,用于在确定所述功率差值满足所述预设条件时,确定所述预设步长为所述微动步长。

12、可选地,该光伏支架的追踪控制装置还包括:第二计算单元,用于在执行所述第一确定单元之前,在光伏支架按照预设步长运动结束后,计算光伏组件在所述光伏支架运动前后功率的功率差值;第三控制单元,用于在所述功率差值不满足所述预设条件时,控制所述光伏支架按照所述追踪步长运动;第二执行单元,用于重复执行所述第二计算单元、所述第三控制单元,直至所述功率差值满足所述预设条件。

13、可选地,所述第一控制单元,包括:第二控制模块,用于在确定所述功率峰值大于功率阈值时,控制所述光伏支架在所述初始最大光强位置的预定范围内按照所述微动步长进行微动调整;第三控制模块,用于在确定所述功率峰值不大于功率阈值时,控制所述光伏支架恢复至初始位置。

14、可选地,所述生成单元,包括:第一替换模块,用于在所述实时发电功率大于所述功率峰值时,将所述实时发电功率替换为新的功率峰值,并确定所述光伏支架的第一实时位置;第二替换模块,用于将所述第一实时位置替换为新的目标最大光强位置;第四控制模块,用于根据替换后的所述功率峰值和所述目标最大光强位置继续控制所述光伏支架运动。

15、可选地,所述生成单元,包括:统计模块,用于在所述实时发电功率小于所述功率峰值时,统计所述光伏支架进行微动调整的调整时长;第三替换模块,用于在所述调整时长大于预定时长时,将所述实时发电功率替换为新的功率峰值,并确定所述光伏支架的第二实时位置;第四替换模块,用于将所述第二实时位置替换为新的目标最大光强位置;第五控制模块,用于根据替换后的所述功率峰值和所述目标最大光强位置继续控制所述光伏支架运动。

16、根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种光伏支架的追踪控制系统,所述光伏支架的追踪控制系统使用上述任一种所述的光伏支架的追踪控制方法。

17、根据本发明实施例的另一方面,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包括存储的程序,其中,所述程序执行上述任意一种所述的光伏支架的追踪控制方法。

18、根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种处理器,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行上述任意一种所述的光伏支架的追踪控制方法。

19、根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种计算机程序产品,包括计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时执行上述任意一种所述的光伏支架的追踪控制方法。

20、在本发明实施例中,第一计算步骤,在光伏支架按照预设步长运动结束后,计算光伏组件在光伏支架运动前后的功率差值,其中,光伏组件为将太阳能转换为电能的设备,光伏支架为支撑和固定光伏组件的设备,预设步长为光伏支架每次移动的角度和距离;确定步骤,在确定功率差值满足预设条件时,记录光伏组件的当前发电功率为功率峰值,并确定光伏支架当前所在的位置为初始最大光强位置;第一控制步骤,在确定功率峰值大于功率阈值时,控制光伏支架在初始最大光强位置的预定范围内进行微动调整,并获取光伏组件的实时发电功率;生成步骤,在确定实时发电功率和功率峰值的偏差大于波动阈值时,生成对光伏支架进行追踪控制的控制策略;第二控制步骤,控制光伏支架按照控制策略运动;重复执行第一计算步骤、确定步骤、第一控制步骤、生成步骤、第二控制步骤,直至偏差不大于波动阈值时,确定光伏支架的当前位置为目标最大光强位置。通过以上技术方案,达到了通过对光伏组件的发电功率进行判断,不断调整光伏支架的位置,以使光伏支架不断接近最大光强位置,进而使光伏组件的发电功率达到最大发电功率的目的,实现了通过控制光伏支架追踪太阳光,以使光伏组件与太阳直射方向垂直,达到最大发电功率的技术效果,降低了运营成本,也提升了光伏组件对环境感知的实时性,进而解决了相关技术中对双轴旋转光伏支架进行调节实现的传统方法存在运营成本高、时效无法保证的技术问题。

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