光伏支架阵列的同步跟踪控制方法、装置和电子设备

本技术涉及新能源领域，特别是涉及一种光伏支架阵列的同步跟踪控制方法、装置和电子设备。

背景技术：

1、在现有的光伏支架控制方法中，通过太阳算法计算光伏支架理想角度并获取此时刻各个光伏支架电机的实际角度，比较理想角度和电机的实际角度之差是否为0°，否则根据差值驱动各电机动作。电机转动过程中只给各电机发送角度指令，之后通过驱动器控制电机动作。在上述控制过程中，各个电机的旋转角度以及旋转速度均不相同。

2、其中，各个电机的旋转角度不同会导致光伏支架之间会产生遮挡，使得太阳能板可能无法最大程度地吸收太阳辐射，影响到光伏板的工作效率，降低整个系统的总发电量。同时，光伏支架单排内主轴连接多为刚性连接，转动速度不同步将导致主轴隐裂，导致支架的失稳或倾斜，增加整个光伏系统的风险，甚至可能导致支架的倒塌，甚至有可能导致太阳能板的受力不均匀。在风大或其他外部力作用下，隐裂可能会进一步扩大，导致太阳能板的碎裂、开裂或损坏。

3、综上，现有的光伏支架控制方法会影响到光伏板的工作效率，降低整个系统的总发电量。

技术实现思路

1、在本发明中提供了光伏支架阵列的同步跟踪控制方法和装置，以解决现有的光伏支架控制方法会影响到光伏板的工作效率，降低整个系统的总发电量的问题。

2、第一个方面，在本发明中提供了一种光伏支架阵列的同步跟踪控制方法，光伏支架阵列包括多排光伏支架，每排光伏支架包括多个光伏支架，同步跟踪控制方法包括：

3、获取各排光伏支架的预先构建的虚拟驱动电机；

4、获取各个虚拟驱动电机的理想输出角度和当前输出角度；

5、以最小化每个虚拟驱动电机的理想输出角度和当前输出角度之间的误差以及各个虚拟驱动电机的当前输出角度之间的误差为更新目标，对各个虚拟驱动电机的当前输出角度进行更新；

6、分别根据各个虚拟驱动电机更新后的当前输出角度，控制对应排光伏支架中各个实际驱动电机的输出转速。

7、在其中的一些实施例中，多个虚拟驱动电机包括一个主虚拟驱动电机和至少一个从虚拟驱动电机；

8、对各个虚拟驱动电机的当前输出角度进行更新包括对主虚拟驱动电机和各个从虚拟驱动电机的当前输出角度进行更新；

9、单个从虚拟驱动电机的当前输出角度的更新步骤包括：

10、以从虚拟驱动电机的理想输出角度为参照，通过角度控制器对从虚拟驱动电机的当前输出角度进行调节；

11、根据主虚拟驱动电机和从虚拟驱动电机的当前输出角度，通过角度补偿控制器确定从虚拟驱动电机的当前补偿角度；

12、根据从虚拟驱动电机的当前补偿角度和调节后的当前输出角度，确定从虚拟驱动电机更新后的当前输出角度；

13、对主虚拟驱动电机的当前输出角度进行更新包括：

14、以主虚拟驱动电机的理想输出角度为参照，通过角度控制器对主虚拟驱动电机的当前输出角度进行调节；

15、根据主虚拟驱动电机调节后的当前输出角度和各个从虚拟驱动电机的当前补偿角度，确定主虚拟驱动电机更新后的当前输出角度。

16、在其中的一些实施例中，角度控制器采用比例-积分控制；

17、和/或，角度补偿控制器采用比例-积分控制。

18、在其中的一些实施例中，根据虚拟驱动电机的当前补偿角度和调节后的当前输出角度，确定从虚拟驱动电机更新后的当前输出角度包括：

19、将虚拟驱动电机的当前补偿角度乘以对应的系数后与从虚拟驱动电机调节后的当前输出角度叠加，将叠加结果作为角度环路控制器的输入；

20、对角度环路控制器的输出进行微分和容积卡尔曼滤波处理，得到虚拟驱动电机更新后的当前输出角度；

21、根据主虚拟驱动电机调节后的当前输出角度和各个从虚拟驱动电机的当前补偿角度，确定主虚拟驱动电机更新后的当前输出角度包括：

22、将各个从虚拟驱动电机的当前补偿角度乘以对应的系数后与主虚拟驱动电机调节后的当前输出角度叠加，将叠加结果作为角度环路控制器的输入；

23、对角度环路控制器的输出进行微分和容积卡尔曼滤波处理，得到主虚拟驱动电机更新后的当前输出角度。

24、在其中的一些实施例中，单排光伏支架中单个实际驱动电机的输出转速的控制步骤包括：

25、获取对应虚拟驱动电机的当前输出转速，对应虚拟驱动电机的当前输出转速根据更新后的当前输出角度确定；

26、将实际驱动电机和对应虚拟驱动电机的当前输出转速作为转速补偿器的输入；

27、将系统理想转速和转速补偿器的输出以及实际驱动电机的当前输出转速作差，将作差结果作为转速环路控制器的输入；

28、将转速环路控制器的输出与实际驱动电机的负载转矩进行比较，将比较结果作为电机系统的输入；

29、根据电机系统的输出更新实际驱动电机的当前输出转速。

30、在其中的一些实施例中，对应虚拟驱动电机的当前输出转速被配置为实时更新且更新步骤包括：

31、将单排光伏支架中各个实际驱动电机的当前输出转速和对应虚拟驱动电机的当前输出转速作为转速补偿器的输入；

32、将系统理想转速和转速补偿器的输出以及对应虚拟驱动电机的当前输出转速作差，将作差结果作为转速环路控制器的输入；

33、将转速环路控制器的输出与对应虚拟驱动电机的负载转矩进行比较，将比较结果作为电机系统的输入；

34、根据电机系统的输出更新对应虚拟驱动电机的当前输出转速。

35、在其中的一些实施例中，根据电机系统的输出更新实际驱动电机的当前输出转速包括：

36、对电机系统的输出进行扩展卡尔曼滤波处理，得到实际驱动电机更新后的当前输出转速。

37、第二个方面，在本发明中提供了一种光伏支架阵列的同步跟踪控制装置，光伏支架阵列包括多排光伏支架，每排光伏支架包括多个光伏支架，同步跟踪控制装置包括：

38、电机构建模块，用于分别为各排光伏支架构建一个虚拟驱动电机；

39、角度获取模块，用于获取各个虚拟驱动电机的理想输出角度和当前输出角度；

40、角度更新模块，用于以最小化每个虚拟驱动电机的理想输出角度和当前输出角度之间的误差以及各个虚拟驱动电机的当前输出角度之间的误差为更新目标，对各个虚拟驱动电机的当前输出角度进行更新；

41、转速控制模块，用于分别根据各个虚拟驱动电机更新后的当前输出角度，控制对应排光伏支架中各个实际驱动电机的输出转速。

42、第三个方面，在本发明中提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行第一个方面所述的光伏支架阵列的同步跟踪控制方法。

43、第四个方面，在本发明中提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一个方面所述的光伏支架阵列的同步跟踪控制方法的步骤。

44、与相关技术相比，本发明提供的光伏支架阵列的同步跟踪控制方法，可以使得各个实际驱动电机的当前输出角度都逐渐趋向于理想输出角度，这样可以使得各个光伏支架尽量旋转至理想角度来获取最大的光照，同时可以使得各个实际驱动电机的当前输出角度趋向于相同，这样可以使得各个光伏支架尽量保持同步来降低相互遮挡。因此，本发明提供的光伏支架阵列的同步跟踪控制方法，可以使得各个光伏支架尽量旋转至理想角度的同时尽量降低相互遮挡，从而使得整个光伏支架阵列系统具有更高的发电总量，解决了现有的光伏支架控制方法会影响到光伏板的工作效率，降低整个系统的总发电量的问题。

45、本技术的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本技术的其他特征、目的和优点更加简明易懂。