一种漂浮式光伏发电智能控制系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术公开的一种漂浮式光伏发电智能控制系统及其工作方法，属于光伏发电技术领域。包括控制系统、GPS传感器、角度传感器、光照传感器、倾角控制装置和方位角控制装置；控制系统包括历史数据模块和时钟芯片模块，GPS传感器、角度传感器和光照传感器设在漂浮式光伏阵列上，倾角控制装置设在漂浮式光伏阵列的支架上，方位角控制装置设在漂浮式光伏阵列的浮体上，浮体通过锚固系统固定；GPS传感器、角度传感器、光照传感器、倾角控制装置和方位角控制装置均分别与控制系统连接。本发明专利技术能够实时调节漂浮式光伏阵列的方位角和倾角，使水上漂浮式光伏发电系统始终保持最大效率，具有良好的应用前景。应用前景。应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种漂浮式光伏发电智能控制系统及其工作方法


[0001]本专利技术属于光伏发电
，具体涉及一种漂浮式光伏发电智能控制系统及其工作方法。

技术介绍

[0002]水上漂浮式光伏发电系统是近几年兴起的一种新型发电模式，是指在水塘、小型湖泊、水库、采煤塌陷区、堰塞湖等水域环境建设的光伏电站，以解决传统光伏发电占地面积大的问题，水上漂浮式光伏电站较同区域的地面或屋顶电站多发11％的电能，其项目内部收益率高于地面或屋顶电站。
[0003]水上漂浮式光伏电站摆脱了土地的限制，无需大面积占地，有效补充部分地区光伏发电缺口；成为目前光伏发电行业不可忽视的重要发展方向。
[0004]由于一年中太阳高度角不同，且一天中光照的角度也在实时变化，如何调整水上漂浮式光伏阵列的方位角和倾角，而使水上漂浮式光伏发电系统保持最大效率，是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种漂浮式光伏发电智能控制系统及其工作方法，能够实时调节漂浮式光伏阵列的方位角和倾角，使水上漂浮式光伏发电系统始终保持最大效率。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0007]本专利技术公开了一种漂浮式光伏发电智能控制系统，包括控制系统、GPS传感器、角度传感器、光照传感器、倾角控制装置和方位角控制装置；
[0008]控制系统包括历史数据模块和时钟芯片模块，GPS传感器、角度传感器和光照传感器设在漂浮式光伏阵列上，倾角控制装置设在漂浮式光伏阵列中光伏组件的支架上，方位角控制装置设在漂浮式光伏阵列的浮体上，浮体通过锚固系统固定；GPS传感器、角度传感器、光照传感器、倾角控制装置和方位角控制装置均分别与控制系统连接。
[0009]优选地，浮体上设有连接组件，支架通过连接组件与浮体可拆卸地连接。
[0010]优选地，方位角控制装置包括电机和若干螺旋桨，若干螺旋桨设在浮体下方，若干螺旋桨与电机连接，电机与控制系统连接。
[0011]优选地，倾角控制装置包括俯仰角调节机构，漂浮式光伏阵列通过俯仰角调节机构与支架连接。
[0012]进一步优选地，俯仰角调节机构为电动球铰。
[0013]优选地，光照传感器与漂浮式光伏阵列中光伏组件的支架固定连接。
[0014]优选地，倾角控制装置和方位角控制装置均设有角度限位机构。
[0015]本专利技术公开了上述漂浮式光伏发电智能控制系统的工作方法，包括：
[0016]控制系统根据历史数据模块和时钟芯片模块的数据对漂浮式光伏阵列的倾角和
方位角进行初始设置，GPS传感器获取漂浮式光伏阵列所在位置的坐标数据和时间日期数据，角度传感器提供方位角数据，控制系统根据上述数据计算得出实时最佳倾角，并通过倾角控制装置和方位角控制装置对漂浮式光伏阵列的倾角和方位角进行控制，同时根据光照传感器反馈的数据进行调整。
[0017]优选地，方位角控制装置采用步进式调整。
[0018]进一步优选地，步进式调整的周期为5分钟。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0020]本专利技术公开的一种漂浮式光伏发电智能控制系统，通过历史数据模块和时钟芯片模块能够设置漂浮式光伏阵列倾角和方位角的初始值，GPS传感器能够获取浮式光伏阵列所在位置的坐标数据和时间日期数据，控制系统计算得出实时最佳倾角，并能通过倾角控制装置和方位角控制装置对漂浮式光伏阵列的倾角和方位角进行控制，同时根据光照传感器反馈的数据进行调整。该系统能够实时调节漂浮式光伏阵列的方位角和倾角，使水上漂浮式光伏发电系统始终保持最大效率。
[0021]进一步地，光照传感器与漂浮式光伏阵列中光伏组件的支架固定连接，使光照传感器的角度与光伏组件一致，进而接收到的光照强度与光伏组件保持一致，使控制更加精准。
[0022]进一步地，倾角控制装置和方位角控制装置均设有角度限位机构，避免角度过大造成装置失效，保证光伏组件的安全。
[0023]本专利技术公开的上述漂浮式光伏发电智能控制系统的工作方法，控制逻辑简单高效、自动化程度高，能够使水上漂浮式光伏发电系统始终保持最大效率，具有良好的经济效益。
[0024]进一步地，方位角控制装置采用步进式调整，比连续跟踪更加节省能源，比无功率反馈的开环跟踪方式更加稳定可靠。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的整体结构示意图。
[0026]图中：1
‑
控制系统、1
‑1‑
历史数据模块、1
‑2‑
时钟芯片模块、2
‑
GPS传感器、3
‑
角度传感器、4
‑
光照传感器，5
‑
倾角控制装置、6
‑
方位角控制装置、7
‑
漂浮式光伏阵列。
具体实施方式
[0027]下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述，其内容是对本专利技术的解释而不是限定：
[0028]如图1，为本专利技术的漂浮式光伏发电智能控制系统，包括控制系统1、GPS传感器2、角度传感器3、光照传感器4、倾角控制装置5和方位角控制装置6；
[0029]控制系统1包括历史数据模块1
‑
1和时钟芯片模块1
‑
2，GPS传感器2、角度传感器3和光照传感器4设在漂浮式光伏阵列7上，倾角控制装置5设在漂浮式光伏阵列7中光伏组件的支架上，方位角控制装置6设在漂浮式光伏阵列7的浮体上，浮体通过锚固系统固定；GPS传感器2、角度传感器3、光照传感器4、倾角控制装置5和方位角控制装置6均分别与控制系统1连接。
[0030]在本专利技术的一个较优的实施例中，浮体上设有连接组件，支架通过连接组件与浮体可拆卸地连接。
[0031]在本专利技术的一个较优的实施例中，方位角控制装置6包括电机和若干螺旋桨，若干螺旋桨设在浮体下方，若干螺旋桨与电机连接，电机与控制系统1连接。
[0032]在本专利技术的一个较优的实施例中，倾角控制装置5包括俯仰角调节机构，漂浮式光伏阵列7通过俯仰角调节机构与支架连接。优选地，俯仰角调节机构为电动球铰。
[0033]在本专利技术的一个较优的实施例中，光照传感器4与漂浮式光伏阵列7中光伏组件的支架固定连接。
[0034]在本专利技术的一个较优的实施例中，倾角控制装置5和方位角控制装置6均设有角度限位机构。
[0035]上述漂浮式光伏发电智能控制系统的工作方法，包括：
[0036]控制系统1根据历史数据模块1
‑
1和时钟芯片模块1
‑
2的数据对漂浮式光伏阵列7的倾角和方位角进行初始设置，GPS传感器2获取漂浮式光伏阵列7所在位置的坐标数据和时间日期数据，角度传感器3提供方位角数据，控制系统1根据上述数据计算得出实时最佳倾角，并通过倾角控制装置5和方位角控制装置6对漂浮式光伏阵列7的倾角和方位角进行控制，同时根据光照传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种漂浮式光伏发电智能控制系统，其特征在于，包括控制系统(1)、GPS传感器(2)、角度传感器(3)、光照传感器(4)、倾角控制装置(5)和方位角控制装置(6)；控制系统(1)包括历史数据模块(1
‑
1)和时钟芯片模块(1
‑
2)，GPS传感器(2)、角度传感器(3)和光照传感器(4)设在漂浮式光伏阵列(7)上，倾角控制装置(5)设在漂浮式光伏阵列(7)中光伏组件的支架上，方位角控制装置(6)设在漂浮式光伏阵列(7)的浮体上，浮体通过锚固系统固定；GPS传感器(2)、角度传感器(3)、光照传感器(4)、倾角控制装置(5)和方位角控制装置(6)均分别与控制系统(1)连接。2.根据权利要求1所述的漂浮式光伏发电智能控制系统，其特征在于，浮体上设有连接组件，支架通过连接组件与浮体可拆卸地连接。3.根据权利要求1所述的漂浮式光伏发电智能控制系统，其特征在于，方位角控制装置(6)包括电机和若干螺旋桨，若干螺旋桨设在浮体下方，若干螺旋桨与电机连接，电机与控制系统(1)连接。4.根据权利要求1所述的漂浮式光伏发电智能控制系统，其特征在于，倾角控制装置(5)包括俯仰角调节机构，漂浮式光伏阵列(7)通过俯仰角调节机构与支架连接。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：高虎，彭文博，肖平，赵东明，田鸿翔，李晓磊，陈雄飞，罗丽珍，朱纹哲，
申请(专利权)人：华能集团技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：