一种双面光伏电池板的跟踪控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种双面光伏电池板的跟踪控制方法及系统，其方法包括：S1对光伏发电区域进行探测，获取光伏发电区域的地形特征数据、地表光反射特征数据及发电区域辐照数据；S2根据地形特征数据、地表光反射特征数据以及预设光伏电站排布图，构建三维光伏模拟地图；S3根据三维光伏模拟地图、发电区域辐照数据，光伏电站的系统参数，双面光伏电池板的背面辐照数据，创建背面辐照反射模型；S4根据当前天气类型对应的跟踪模式，结合背面辐照反射模型以及采集到双面光伏电池板的正面辐照数据，控制双面光伏电池板进行光伏跟踪。本发明专利技术最大程度获取光伏数据，提高了双面光伏电池板的发电能力。

A tracking control method and system for two sided photovoltaic panels

The invention provides a tracking control method and system for a double-sided photovoltaic cell board. The method includes: S1 detection of the photovoltaic power generation area, the terrain feature data of the photovoltaic power generation area, the surface light reflection feature data and the generation area irradiated data, and the S2 according to the terrain feature data and the surface light reflection characteristic data, And the layout of the preset photovoltaic power station to build a three-dimensional photovoltaic simulation map; S3 based on the three-dimensional photovoltaic simulation map, the radiation data of the power generation area, the system parameters of the photovoltaic power station, the back irradiated data on the back of the double-sided photovoltaic battery, and create the back radiation reflection model; S4 based on the current air gas type corresponding tracking mode, combined with the back of the back model. The radiation reflection model and the front irradiation data of the double-sided photovoltaic panels are collected to control the double-sided photovoltaic panels for photovoltaic tracking. The invention obtains the maximum degree of photovoltaic data and improves the power generation capability of the double-sided photovoltaic panels.

【技术实现步骤摘要】
一种双面光伏电池板的跟踪控制方法及系统
本专利技术涉及光伏发电领域，尤指一种双面光伏电池板的跟踪控制方法及系统。
技术介绍
随着低碳可循环理念的普及，清洁能源越来越引起人们的重视。风力发电、光伏发电、潮汐发电等清洁能源为人们带来了福音。目前的双面组件电站项目，因缺乏对双面组件背面信息的有效收集，基本都采用单面组件的跟踪模式进行对日跟踪。这种跟踪方式不能有效利用双面组件的双面发电能力，造成双面组件的背面发电能力极大的浪费。并且在一些特殊天气条件下(如阴天、雨天、多云天、雪天、大风)等，光伏电池板的跟踪方式比较死板，不能提前预测并调整跟踪支架的跟踪角度。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种双面光伏电池板的跟踪控制方法及系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种双面光伏电池板的跟踪控制方法及系统，最大程度获取光伏资源，提高了双面光伏电池板的发电能力。本专利技术提供的技术方案如下：本专利技术提供了一种双面光伏电池板的跟踪控制方法，包括步骤：S1对光伏发电区域进行探测，获取所述光伏发电区域的地形特征数据、地表光反射特征数据及发电区域辐照数据；S2根据所述地形特征数据、所述地表光反射特征数据以及预设光伏电站排布图，构建三维光伏模拟地图；S3根据所述三维光伏模拟地图、发电区域辐照数据，光伏电站的系统参数，所述双面光伏电池板的背面辐照数据，创建背面辐照反射模型；S4根据当前天气类型对应的跟踪模式，结合所述背面辐照反射模型以及采集到所述双面光伏电池板的正面辐照数据，控制所述双面光伏电池板进行光伏跟踪。优选的，步骤S3具体包括步骤：S31根据所述光伏电站的系统参数、所述双面光伏电池板的背面辐照数据，计算出视角因子；S32根据所述视角因子、所述发电区域辐照数据以及所述三维光伏模拟地图，创建所述背面辐照反射模型。优选的，步骤S32中所述背面辐照反射模型具体为：其中，ρ为所述三维光伏模拟地图中的地表反射率；DHI为所述发电区域辐照数据中的散射辐照强度；β为所述双面光伏电池板的倾斜角度；GHI为所述发电区域辐照数据中的水平面总辐照强度；Fv为视角常数因子；Gr为所述背面辐照反射模型中的背面辐照数据。优选的，步骤S4具体包括步骤：S41当所述当前天气类型为晴天天气时，在所述晴天天气对应的晴天跟踪模式下，根据采集到所述双面光伏电池板的正面辐照数据，调整所述双面光伏电池板的倾斜角度，使所述正面辐照数据达到预设辐照条件；S42在所述双面光伏电池板的所述正面辐照数据达到预设辐照条件的情况下，根据所述背面辐照反射模型，计算出所述双面光伏电池板的目标控制角度；S43根据所述目标控制角度，将所述光伏电池板的倾斜角度调整为所述目标控制角度，控制所述双面光伏电池板进行光伏跟踪。优选的，步骤S4之后还包括步骤：S51当所述当前天气类型为大风天气时，根据所述大风天气对应的大风跟踪模式，将双面光伏电池板的倾斜角度调整为第一角度；S52当所述当前天气类型为下雨天气时，根据所述下雨天气对应的雨天跟踪模式，将双面光伏电池板的倾斜角度调整为第二角度。优选的，步骤S4之后还包括步骤：S53当所述当前天气类型为下雪天气时，在所述下雪天气对应的雪天跟踪模式下，根据所述背面辐照反射模型，计算出所述双面光伏电池板的目标控制角度，并根据所述目标控制角度，控制所述双面光伏电池板进行光伏跟踪；S53当所述当前天气类型为阴天天气时，根据所述阴天天气对应的阴天跟踪模式，将双面光伏电池板的倾斜角度调整为第三角度。优选的，步骤S54具体包括步骤：S541若所述当前跟踪控制模式为雪天跟踪模式时，在所述下雪天气对应的雪天跟踪模式下，根据所述背面辐照反射模型，计算出所述双面光伏电池板的目标控制角度；S542计算出所述光伏电池板的修正角度，并根据修正角度对所述目标控制角度进行修正，得到目标控制修正角度，所述修正角度定义为：其中，α为所述修正角度；d为双面光伏电池板垂直于主轴方向的长度，L为双面光伏电池板前后排之间的中心间距；S543将所述双面光伏电池板的倾斜角度调整为所述目标控制修正角度，使得所述双面光伏电池板的正面光反射到达双面光伏组件的背面。本专利技术还提供了一种双面光伏电池板的跟踪控制系统，包括探测装置、跟踪控制器、正面光感传感器、背面光感传感器：所述探测装置，用于对光伏发电区域进行探测，获取所述光伏发电区域的地形特征数据、地表光反射特征数据及发电区域辐照数据；所述正面光感传感器，用于获取所述双面光伏电池板的正面辐照数据；所述背面光感传感器，用于获取所述双面光伏电池板的背面辐照数据；所述跟踪控制器包括：数据接收模块，与所述探测装置通信连接，用于接收所述探测装置获取到的所述光伏发电区域的地形特征数据、地表光反射特征数据及发电区域辐照数据；地图构建模块，与所述数据接收模块电连接，用于根据所述地形特征数据、所述地表光反射特征数据以及预设光伏电站排布图，构建三维光伏模拟地图；模型构建模块，分别与所述地图构建模块、正面光感传感器、背面光感传感器电连接，用于根据所述三维光伏模拟地图、发电区域辐照数据，光伏电站的系统参数，所述双面光伏电池板的背面辐照数据，创建背面辐照反射模型；控制模块，与所述正面光感传感器、所述模型构建模块电连接，用于根据当前天气类型对应的跟踪模式，结合所述背面辐照反射模型以及采集到所述双面光伏电池板的正面辐照数据，控制所述双面光伏电池板进行光伏跟踪。优选的，还包括：计算模块，用于根据所述光伏电站的系统参数、所述双面光伏电池板的背面辐照数据，计算出视角因子；模型构建模块，还与所述计算模块电连接，用于根据所述视角因子、所述发电区域辐照数据以及所述三维光伏模拟地图，创建所述背面辐照反射模型。优选的，所述背面辐照反射模型具体为：其中，ρ为所述三维光伏模拟地图中的地表反射率；DHI为所述发电区域辐照数据中的散射辐照强度；β为所述双面光伏电池板的倾斜角度；GHI为所述发电区域辐照数据中的水平面总辐照强度；Fv为视角常数因子；Gr为所述背面辐照反射模型中的背面辐照数据。优选的，所述控制模块，还用于当所述当前天气类型为晴天天气时，在所述晴天天气对应的晴天跟踪模式下，根据采集到所述双面光伏电池板的正面辐照数据，调整所述双面光伏电池板的倾斜角度，使所述正面辐照数据达到预设辐照条件；所述计算模块，还用于在所述双面光伏电池板的所述正面辐照数据达到预设辐照条件的情况下，根据所述背面辐照反射模型，计算出所述双面光伏电池板的目标控制角度；所述控制模块，还与所述计算模块电连接，根据所述目标控制角度，将所述光伏电池板的倾斜角度调整为所述目标控制角度，控制所述双面光伏电池板进行光伏跟踪。优选的，所述控制模块，还用于当所述当前天气类型为大风天气时，根据所述大风天气对应的大风跟踪模式，将双面光伏电池板的倾斜角度调整为第一角度；所述控制模块，还用于当所述当前天气类型为下雨天气时，根据所述下雨天气对应的雨天跟踪模式，将双面光伏电池板的倾斜角度调整为第二角度；所述控制模块，还用于当所述当前天气类型为阴天天气时，根据所述阴天天气对应的阴天跟踪模式，将双面光伏电池板的倾斜角度调整为第三角度。优选的，所述控制模块，还用于当所述当前天气类型为下雪天气时，在所述下雪天气对应的雪天跟踪模式下，根据所述背面辐照反射模型，计算出所述双面光伏电池板的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双面光伏电池板的跟踪控制方法，其特征在于，包括步骤：S1 对光伏发电区域进行探测，获取所述光伏发电区域的地形特征数据、地表光反射特征数据及发电区域辐照数据；S2 根据所述地形特征数据、所述地表光反射特征数据以及预设光伏电站排布图，构建三维光伏模拟地图；S3 根据所述三维光伏模拟地图、发电区域辐照数据，光伏电站的系统参数，所述双面光伏电池板的背面辐照数据，创建背面辐照反射模型；S4 根据当前天气类型对应的跟踪模式，结合所述背面辐照反射模型以及采集到所述双面光伏电池板的正面辐照数据，控制所述双面光伏电池板进行光伏跟踪。

【技术特征摘要】
1.一种双面光伏电池板的跟踪控制方法，其特征在于，包括步骤：S1对光伏发电区域进行探测，获取所述光伏发电区域的地形特征数据、地表光反射特征数据及发电区域辐照数据；S2根据所述地形特征数据、所述地表光反射特征数据以及预设光伏电站排布图，构建三维光伏模拟地图；S3根据所述三维光伏模拟地图、发电区域辐照数据，光伏电站的系统参数，所述双面光伏电池板的背面辐照数据，创建背面辐照反射模型；S4根据当前天气类型对应的跟踪模式，结合所述背面辐照反射模型以及采集到所述双面光伏电池板的正面辐照数据，控制所述双面光伏电池板进行光伏跟踪。2.根据权利要求1所述的一种双面光伏电池板的跟踪控制方法，其特征在于，步骤S3具体包括步骤：S31根据所述光伏电站的系统参数、所述双面光伏电池板的背面辐照数据计算出视角因子；S32根据所述视角因子、所述发电区域辐照数据以及所述三维光伏模拟地图，创建所述背面辐照反射模型。3.根据权利要求2所述的一种双面光伏电池板的跟踪控制方法，其特征在于，步骤S32中所述背面辐照反射模型具体为：其中，ρ为所述三维光伏模拟地图中的地表反射率；DHI为所述发电区域辐照数据中的散射辐照强度；β为所述双面光伏电池板的倾斜角度；GHI为所述发电区域辐照数据中的水平面总辐照强度；Fv为视角因子；Gr为所述背面辐照反射模型中的背面辐照数据。4.根据权利要求1所述的一种双面光伏电池板的跟踪控制方法，其特征在于，步骤S4具体包括步骤：S41当所述当前天气类型为晴天天气时，在所述晴天天气对应的晴天跟踪模式下，根据采集到所述双面光伏电池板的正面辐照数据，调整所述双面光伏电池板的倾斜角度，使所述正面辐照数据达到预设辐照条件；S42在所述双面光伏电池板的所述正面辐照数据达到预设辐照条件的情况下，根据所述背面辐照反射模型，计算出所述双面光伏电池板的目标控制角度；S43根据所述目标控制角度，将所述光伏电池板的倾斜角度调整为所述目标控制角度，控制所述双面光伏电池板进行光伏跟踪。5.根据权利要求1所述的一种双面光伏电池板的跟踪控制方法，其特征在于，步骤S4之后还包括步骤：S51当所述当前天气类型为大风天气时，根据所述大风天气对应的大风跟踪模式，将双面光伏电池板的倾斜角度调整为第一角度；S52当所述当前天气类型为下雨天气时，根据所述下雨天气对应的雨天跟踪模式，将双面光伏电池板的倾斜角度调整为第二角度；S53当所述当前天气类型为阴天天气时，根据所述阴天天气对应的阴天跟踪模式，将双面光伏电池板的倾斜角度调整为第三角度。6.根据权利要求1所述的一种双面光伏电池板的跟踪控制方法，其特征在于，步骤S4之后还包括步骤：S54当所述当前天气类型为下雪天气时，在所述下雪天气对应的雪天跟踪模式下，根据所述背面辐照反射模型，计算出所述双面光伏电池板的目标控制角度，并根据所述目标控制角度，控制所述双面光伏电池板进行光伏跟踪。7.根据权利要求6所述的一种双面光伏电池板的跟踪控制方法，其特征在于，步骤S54具体包括步骤：S541若所述当前跟踪控制模式为雪天跟踪模式时，在所述下雪天气对应的雪天跟踪模式下，根据所述背面辐照反射模型，计算出所述双面光伏电池板的目标控制角度；S542计算出所述光伏电池板的修正角度，并根据修正角度对所述目标控制角度进行修正，得到目标控制修正角度，所述修正角度定义为：其中，α为所述修正角度；d为双面光伏电池板垂直于主轴方向的长度，L为双面光伏电池板前后排之间的中心间距；S543将所述双面光伏电池板的倾斜角度调整为所述目标控制修正角度，使得所述双面光伏电池板的正面光反射到达双面光伏组件的背面。8.一种双面光伏电池板的跟踪控制系统，其特征在于，包括探测装置、跟踪控制器、正面光感传感器、背面光感传感器：所述探测装置，用于对光伏发电区域进行探测，获取所述光伏发电区域的地形特征数据、地表光反射特征数据及发电区域辐照数据；所述正面光感传感器，用于获取所述双面光伏电池板的正面辐照数据；所述背面光感传感器，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡浩，元野，石李，吕圣苗，金晶，孙松松，牛万航，余松鹏，陈林明，王若谷，
申请(专利权)人：江苏中信博新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32