一种光伏板低成本高效发电控制方法技术

本发明专利技术公开了一种光伏板低成本高效发电控制方法，包括如下步骤：开关带动控制系统工作；通过微处理器与北斗模块配合得到光伏板的初始位置；驱动组件带动光伏板初步跟踪太阳；通过一个检测周期内辐照仪的阈值以及照射时间实时判断天气情况：驱动组件带动光伏板微调选择最大组件功率；光伏板反馈修正数据给微处理器。驱动组件带动光伏板微调减小被动式太阳跟踪方式出现灵敏度不高以及不能高效利用太阳能的现象。通过一个检测周期内辐照仪的阈值以及照射时间判断天气情况，确保太能能组件在任何天气状况下都处于相对最大功率下工作，最终提升光伏电站的发电量。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏板低成本高效发电控制方法
本专利技术涉及光伏板发电领域，尤其涉及一种光伏板低成本高效发电控制方法。
技术介绍
跟踪器是低倍聚光系统的核心组成部分，其能调整太阳能电池板的角度，随着太阳位置的变化不断变化，即对太阳进行跟踪，达到最大程度提高太阳能的利用率。目前市面上的跟踪系统大都采用PLC加变频器的交流驱动方案，根据时间将方位角和高度角分为几等份，在固定时间段内通过控制器驱动电机按固定的角度旋转，进而跟踪太阳。这些方式都是被动式太阳跟踪方式，灵敏度不高，不能高效利用太阳能。且PLC加变频器控制方案，采用光电传感器，所以在环境温度过高时，会影响PLC、变频器的寿命；在多云及风沙天气，传感器工作不稳定导致跟踪精度不准，组件角度不一致；大风情况下导致支架系统被吹变形的现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可有效解决上述技术问题的一种光伏板低成本高效发电控制方法。为了达到本专利技术之目的，采用如下技术方案：光伏板低成本高效发电控制方法，包括如下步骤：开关带动控制系统工作；通过微处理器与北斗模块配合得到光伏板的初始位置；驱动组件带动光伏板初步跟踪太阳；通过一个检测周期内辐照仪的阈值以及照射时间实时判断天气情况：驱动组件带动光伏板微调选择最大组件功率；光伏板反馈修正数据给微处理器。优选地，北斗模块通过经度、日期和时间计算出太阳的高度角和方位角。优选地，一个检测周期为三十分钟；当阈值范围大于200w/m2且照射时间为30分钟为晴天；当阈值范围大于200w/m2且照射时间为大于10分钟且小于30分钟为多云；当阈值范围大于200w/m2且照射时间小于10分钟或阈值范围小于200w/m2为阴天。优选地，阴天时，驱动组件带动光伏板放平。优选地，光伏板微调采用如下步骤：驱动电机带动光伏板绕初始位置摆动5度；驱动电机反向摆动10度，每摆动0.5度光伏板采样数据一次；通过微处理器控制驱动组件带动光伏板运动至最大组件功率点。优选地，修正数据包括：一个检测周期内最大组件功率以及光伏板的旋转角度。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1、驱动组件带动光伏板微调减小被动式太阳跟踪方式出现灵敏度不高以及不能高效利用太阳能的现象。通过一个检测周期内辐照仪的阈值以及照射时间判断天气情况，确保太能能组件在任何天气状况下都处于相对最大功率下工作，最终提升光伏电站的发电量。。2、反馈修正数据给微处理器，不断更新光伏板的初始数据，简化光伏板跟踪方式，提高光伏板的光能利用率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本专利技术实施例中光伏板低成本高效发电控制方法整体运行原理图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述。如图1所示，一种光伏板低成本高效发电控制方法包括如下步骤：S1:开关带动控制系统工作。S2:通过微处理器与北斗模块配合得到光伏板的初始位置。其中从地面上看太阳从日出到日落描绘出的运动轨迹是一个弧形。正午时太阳到达这个弧形轨迹中点，所对应的为此处子午线所在位置。地轴与观测者所在水平面之间的夹角等于当地的纬度，纬度是某点与地球球心的连线和地球赤道所成的线面角。赤道平面与地表的交线即为赤道。太阳的位置可以由两种以观测者为中心的坐标系描述：极轴坐标系和地平坐标系。通过这两个坐标系都可以表示太阳矢量。高度角和方位角即为地平坐标系下对太阳位置进行描述的两个量。时角(ωs)是由地球自转引起的表示时间变化的角度，以正午时为0，其计算公式为：ωs＝15(ts-12)[°]其中ts正对太阳时，计算方法为：ts＝localstandardtime+4(Lloc–Lref)+Δt[min]上式中localstandardtime为当地平太阳时，也就是所在时区的标准时间，Lref为所在时区的中央经度，Lloc为当地实际经度，Δt为真平太阳时差，表示为：Δt＝9.87sin2(B)-7.52cos(B)-1.5sin(B)[min]其中B＝360(J-81)/364[°]，J是儒略日。真平太阳时差方程表示的是地方平太阳时与地方真太阳时之间的差值。高度角(hs)是太阳光线与水平面之间的夹角，上午增大下午减小，范围为0度到90度，真太阳时为正午时高度角为当天最大值。夏至正午时高度角最大，而冬至时最小。高度角的余角为天顶角。太阳方位角(as)为光线在地平面上的投影和正南方向之间所成的角度，以正南为0，太阳在东方时方位角为负，在西方时方位角为正。利用球面三角学可计算出高度角、方位角、纬度(φ)、时角和赤纬角δs之间的关系，其中太阳赤纬角计算公式为：经计算各个角度之间存在如下关系：sin(hs)＝sin(φ)sin(δs)+cos(φ)cos(δs)cos(ωs)sin(hs)cos(as)＝sin(φ)cos(δs)+cos(ωs)-cos(φ)sin(δs)sin(hs)sin(as)＝cos(φ)sin(ωs)由此可以在获得纬度、日期和时间的情况下计算出太阳的高度角和方位角。S3：驱动组件带动光伏板初步跟踪太阳。其中，驱动组件具体采用驱动电机，微处理器自动操控私服发出脉冲带动驱动电机旋转，驱动电机根据太阳的高度位置以及方位角带动太阳能电池板对准当前的太阳(即光伏板的初始位置)。S4:通过一个检测周期内辐照仪的阈值以及照射时间实时判断天气情况。其中，一个检测周期为三十分钟。其中，光伏板固定连接有一ADC采样模块，ADC采样模块获取辐照仪的输出电压信号，再将辐照仪设备标定的灵敏度参数除以电压信号即得到阈值。其中，阈值范围大于200w/m2且照射时间为30分钟为晴天。其中，阈值范围大于200w/m2且照射时间为大于10分钟并小于30分钟为多云。其中，阈值范围大于200w/m2且照射时间小于10分钟或阈值范围小于200w/m2为阴天。S5：驱动组件带动光伏板微调选择最大组件功率.其中，光伏板微调采用如下步骤：驱动电机带动光伏板绕初始位置摆动5度。驱动电机反向摆动10度，每摆动0.5度光伏板采样数据一次。其中，采样数据具体包括：电压、电流信号以及输出功率。其中，采样数据中的输出功率发送至微处理器，微处理器找出输出功率最大值对应的光伏板倾斜角度。通过微处理器控制驱动组件带动光伏板运动至最大组件功率点。其中，阴天时驱动组件带动光伏板放平，减小恶劣天气对光伏板的影响，提高光伏板的使用寿命。S6,光伏板反馈修正数据给微处理器。其中，修正数据包括一个检测周期内最大组件功率以及光伏板的旋转角度。其中，修正数据反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏板低成本高效发电控制方法，其特征在于，包括如下步骤：/n开关带动控制系统工作；/n通过微处理器与北斗模块配合得到光伏板的初始位置；/n驱动组件带动光伏板初步跟踪太阳；/n通过一个检测周期内辐照仪的阈值以及照射时间实时判断天气情况：/n驱动组件带动光伏板微调选择最大组件功率；/n光伏板反馈修正数据给微处理器。/n

【技术特征摘要】
1.一种光伏板低成本高效发电控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
开关带动控制系统工作；
通过微处理器与北斗模块配合得到光伏板的初始位置；
驱动组件带动光伏板初步跟踪太阳；
通过一个检测周期内辐照仪的阈值以及照射时间实时判断天气情况：
驱动组件带动光伏板微调选择最大组件功率；
光伏板反馈修正数据给微处理器。


2.根据权利要求1所述的光伏板低成本高效发电控制方法，其特征在于，所述北斗模块通过经度、日期和时间计算出太阳的高度角和方位角。


3.根据权利要求1所述的光伏板低成本高效发电控制方法，其特征在于，所述一个检测周期为三十分钟；
当阈值范围大于200w/m2且照射时间为30分钟为晴天；
当阈值范围大于200w/m2且...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉平，
申请(专利权)人：苏州瑞泰自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32