一种塔式太阳能发电定日镜控制器和定日镜控制方法与流程

本申请涉及塔式太阳能发电，具体涉及一种塔式太阳能发电定日镜控制器和一种塔式太阳能发电定日镜控制方法。

背景技术：

1、近些年，人类社会发展迅速，对能源的消耗量也急剧增加。其中，化石燃料在人类生产生活的燃料使用中占有很大的比重。但随着时间的增加，化石燃料的储量也在不断减少，过度依赖化石燃料并非长久之计；同时，化石燃料的使用会排放大量的污染物，对人类的身体健康和地球的生态环境造成了很大的影响。如何摆脱当今世界对化石能源的过度依赖，走出人类共同面临的能源困境，是摆在全人类面前急需解决的一道难题。清洁可再生能源的利用为解决这道难题提供了答案。

2、目前对于新能源的利用主要为新能源发电，包括太阳能发电、风能发电、潮汐能发电，这其中太阳能发电以其储量大、环保性好等优点，成为目前最受欢迎的新能源发电方式之一。而且太阳能发电又可分为光伏发电和光热发电。其中，光热发电成本更低，且其所用熔盐储能效果好，在接入电网时受到天气的影响较小。因此，针对光热发电，亟需研究一套定日镜控制设备或方法，能够在镜场开场时的很好地控制各个定日镜的工作，保证对太阳能最大效率地利用。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的是提供一种塔式太阳能发电定日镜控制器和一种塔式太阳能发电定日镜控制方法。

2、为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种塔式太阳能发电定日镜控制器，所述定日镜控制器用于独立控制单个定日镜的方位角和俯仰角，任一定日镜分别连接有一个第一电机和一个第二电机，第一电机用于调节对应定日镜的方位角，第二电机用于调节对应定日镜的俯仰角；所述定日镜控制器包括：逻辑控制模块，用于根据从实时时钟模块读取的实时时间，计算定日镜所在经纬度的太阳高度角和太阳方位角；根据太阳高度角、太阳方位角以及从存储模块读取的该定日镜的经纬度、吸热塔的经纬度计算该定日镜的期望方位角和期望俯仰角；根据该定日镜的期望方位角、期望俯仰角以及从存储模块读取的第一电机和第二电机的当前角度信息计算得到第一电机的第一期望角度和第二电机的第二期望角度；电机驱动模块，用于驱动第一电机转至第一期望角，以调节该定日镜的方位角至期望方位角；以及驱动第二电机转至第二期望角，以调节该定日镜的俯仰角至期望俯仰角；电机监测模块，用于监测第一电机和第二电机的实时角度信息并实时存储至存储模块，同时用于监测电机工作状态，包括但不限于缺相保护、过流保护、堵转保护等功能；实时时钟模块，用于计时；存储模块，用于存储该定日镜的经纬度、吸热塔的经纬度以及第一电机和第二电机的实时角度信息。

3、基于第一方面，在本申请一些实施例中，所述电机监测模块包括：电机电流监测单元，用于在第一电机或第二电机转动时监测母线电流，并将监测到的电流值上传至逻辑控制模块；所述逻辑控制模块还用于当电机母线电流大于电流设定阈值时，向电机驱动模块下发减小电机输出功率的控制指令。

4、基于第一方面，在本申请一些实施例中，所述定日镜控制器还包括：电源监测模块，用于监测逻辑控制模块的供电电压并将监测到的电压值实时上传至逻辑控制模块；所述逻辑控制模块还用于当电压值小于电压设定阈值时，启动断电保护程序。

5、基于第一方面，在本申请一些实施例中，定日镜与定日镜立柱的旋转结构连接处安装有限位开关，所述定日镜控制器还包括：di输入模块，用于采集限位开关状态并上传至逻辑控制模块。

6、基于第一方面，在本申请一些实施例中，所述定日镜控制器还包括：第一通讯模块，逻辑控制模块通过第一通讯模块与上位机进行通讯。

7、基于第一方面，在本申请一些实施例中，所述第一通讯模块为485通讯模块。

8、基于第一方面，在本申请一些实施例中，所述定日镜控制器还包括：第二通讯模块，逻辑控制模块通过第二通讯模块与外部调试设备进行通讯。

9、基于第一方面，在本申请一些实施例中，所述第二通讯模块包括usb串口模块和/或蓝牙模块。

10、第二方面，本申请提供一种塔式太阳能发电定日镜控制方法，所述定日镜控制器用于独立控制单个定日镜的方位角和俯仰角，任一定日镜分别连接有一个第一电机和一个第二电机，第一电机用于调节对应定日镜的方位角，第二电机用于调节对应定日镜的俯仰角；所述控制方法包括：确定定日镜工作在追日模式下：获取实时时间和定日镜所在的经纬度；根据实时时间，计算定日镜所在经纬度的太阳高度角和太阳方位角读取预设的吸热塔的经纬度；根据太阳高度角、太阳方位角以及从存储模块读取的该定日镜的经纬度、吸热塔的经纬度计算该定日镜的期望方位角和期望俯仰角；获取第一电机和第二电机的当前角度信息；根据该定日镜的期望方位角、期望俯仰角以及第一电机和第二电机的当前角度信息计算得到第一电机的第一期望角度和第二电机的第二期望角度；驱动第一电机转至第一期望角，以调节该定日镜的方位角至期望方位角，驱动第二电机转至第二期望角，以调节该定日镜的俯仰角至期望俯仰角。

11、基于第二方面，在本申请一些实施例中，所述控制方法还包括：确定定日镜工作在清洁模式下，驱动第一电机和第二电机调节定日镜的方位角和俯仰角至预设清洗角度（例如定日镜的镜面与水平面垂直）。

12、本申请提供的塔式太阳能发电定日镜控制器和定日镜控制方法至少具有以下有益效果：

13、本申请针对定日镜一对一单独配置定日镜控制器，提高了对定日镜的控制精度；本申请提供的定日镜控制器，在没有上位机指令控制和数据支持的情况下也能独立完成追日工作，提高了设备的抗干扰能力和自动化程度；通过设置sb串口模块和蓝牙模块，以便于工作人员针现场对单个定日镜进行参数调试，提高了控制器的可操作性和使用的便捷性。

14、本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种塔式太阳能发电定日镜控制器，其特征在于，所述定日镜控制器用于独立控制单个定日镜的方位角和俯仰角，任一定日镜分别连接有一个第一电机和一个第二电机，第一电机用于调节对应定日镜的方位角，第二电机用于调节对应定日镜的俯仰角；所述定日镜控制器包括：

2.根据权利要求1所述的塔式太阳能发电定日镜控制器，其特征在于，所述电机监测模块包括：

3.根据权利要求1所述的塔式太阳能发电定日镜控制器，其特征在于，所述定日镜控制器还包括：

4.根据权利要求1所述的塔式太阳能发电定日镜控制器，其特征在于，定日镜与定日镜立柱的旋转结构连接处安装有限位开关，所述定日镜控制器还包括：

5.根据权利要求1所述的塔式太阳能发电定日镜控制器，其特征在于，所述定日镜控制器还包括：

6.根据权利要求5所述的塔式太阳能发电定日镜控制器，其特征在于，所述第一通讯模块为485通讯模块。

7.根据权利要求1所述的塔式太阳能发电定日镜控制器，其特征在于，所述定日镜控制器还包括：

8.根据权利要求7所述的塔式太阳能发电定日镜控制器，其特征在于，所述第二通讯模块包括usb串口模块和/或蓝牙模块。

9.一种塔式太阳能发电定日镜控制方法，其特征在于，所述定日镜控制器用于独立控制单个定日镜的方位角和俯仰角，任一定日镜分别连接有一个第一电机和一个第二电机，第一电机用于调节对应定日镜的方位角，第二电机用于调节对应定日镜的俯仰角；所述控制方法包括：

10.根据权利要求9所述的塔式太阳能发电定日镜控制器，其特征在于，所述控制方法还包括：

技术总结本申请涉及塔式太阳能发电技术领域，具体涉及一种塔式太阳能发电定日镜控制器和电定日镜控制方法。定日镜控制器包括：逻辑控制模块，用于计算第一电机的第一期望角度和第二电机的第二期望角度；电机驱动模块，用于驱动第一电机转至第一期望角，以调节该定日镜的方位角至期望方位角；以及驱动第二电机转至第二期望角，以调该节定日镜的俯仰角至期望俯仰角；电机监测模块，用于监测第一电机和第二电机的实时角度信息并实时存储至存储模块；实时时钟模块，用于计时；存储模块，用于存储该定日镜的经纬度、吸热塔的经纬度以及第一电机和第二电机的实时角度信息。采用本申请提供的方案可提高对定日镜的控制精度和控制器的抗干扰能力。技术研发人员：杜百万,薛明镇,李梓祎,麻贵峰,商宁,丁娟,张佩,李娜,王建,李国瑞受保护的技术使用者：国能智深控制技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15