带有太阳方位跟踪装置的沙漠地区并网光伏发电系统及其跟踪方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种带有太阳方位跟踪装置的沙漠地区并网光伏发电系统及其跟踪方法。系统包括局部范围的ＺｉｇＢｅｅ无线网络、ＴＤ－ＳＣＤＭＡ公网和远程监控中心三部分。ＺｉｇＢｅｅ无线网络由１至Ｎ个光伏发电子系统的ＺｉｇＢｅｅ节点与光伏发电主系统的ＺｉｇＢｅｅ协调器组成，ＺｉｇＢｅｅ协调器兼作ＺｉｇＢｅｅ／ＴＤ－ＳＣＤＭＡ网关；发电系统的工况数据按运维要求分类，或经ＴＤ－ＳＣＤＭＡ实时上传，或暂存协调器巡检员巡检时离线采集；远程监控中心设定跟踪装置的晴、阴、雨工作模式和晴天模式下的粗细跟踪精度，太阳方位跟踪装置采用天文跟踪和光伏发电系统发电量的跟踪；太阳方位跟踪装置的机械传动则采用步进电机及步距角细分技术。本发明专利技术将跟踪装置融入光伏发电系统整体考虑，提升了系统的可靠性和跟踪精度、降低了运维费用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏发电系统的太阳方位跟踪，尤其涉及一种带有太阳方位跟踪装置 的沙漠地区并网光伏发电系统及其跟踪方法。
技术介绍
随着我国经济的持续高速发展，能源供应形势日趋紧张，无论是增加国内能源供 应还是利用国外资源，都面临巨大压力，能源需求的快速增长对资源的可供量、环境承担能 力，以及国家能源安全都提出了严峻的挑战。2007年8月，《中国可再生能源中长期发展规 划》(以下简称《规划》)颁布实施，《规划》致力于再生能源的利用，全力开发化石能源的替 代品。其中，太阳能具有储量丰富、无需运输、无污染三大优点而广受关注，《规划》明确沙漠 并网发电为光伏发电的重点；但太阳能也有两个缺点一是能量密度低；二是强度和方向 的不确定性，以及光照固有的间歇性。总之，光伏发电产业化基础较好，亟待解决的是成本 过高难题。并网光伏系统的发电量取决于太阳辐照度、太阳能电池板和逆变器的效率。商品 化电池板的转化效率最高为15. 7% -19. 2%，现有技术条件下提高转化率已非常困难；逆 变器变换效率高达90%以上，提升空间有限，采用太阳方位跟踪技术获取尽可能多的太阳 能是增加光伏系统发电量的有效途径。目前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有太阳方位跟踪装置的沙漠地区并网光伏发电系统，其特征在于包括远程监控中心、ＴＤ－ＳＣＤＭＡ３Ｇ公网和局部范围的ＺｉｇＢｅｅ无线网络三部分；ＺｉｇＢｅｅ无线网络由１至Ｎ个光伏发电子系统的ＺｉｇＢｅｅ节点与光伏发电主系统的ＺｉｇＢｅｅ协调器组成，光伏发电主系统的ＺｉｇＢｅｅ协调器包括控制器主控模块Ｓ３Ｃ２４４０、电能计量模块ＡＤＥ７１６９、步进电机驱动模块ＴＡ８４３５、ＴＤ－ＳＣＤＭＡ无线模块ＴＤＭ３３０、ＺｉｇＢｅｅ协调器通信模块ＣＣ２４３０和无线ＵＳＢ模块ＣＹＷＵＳＢ６９３５，光伏发电子系统的ＺｉｇＢｅｅ节点包括主控模块Ｓ３Ｃ２４４０、ＺｉｇＢｅｅ节点通信模块ＣＣ２４３０和电能计量模块Ａ...

【技术特征摘要】
一种带有太阳方位跟踪装置的沙漠地区并网光伏发电系统，其特征在于包括远程监控中心、TD SCDMA3G公网和局部范围的ZigBee无线网络三部分；ZigBee无线网络由1至N个光伏发电子系统的ZigBee节点与光伏发电主系统的ZigBee协调器组成，光伏发电主系统的ZigBee协调器包括控制器主控模块S3C2440、电能计量模块ADE7169、步进电机驱动模块TA8435、TD SCDMA无线模块TDM330、ZigBee协调器通信模块CC2430和无线USB模块CYWUSB6935，光伏发电子系统的ZigBee节点包括主控模块S3C2440、ZigBee节点通信模块CC2430和电能计量模块ADE7169，各光伏发电系统子系统借助局部范围的ZigBee无线网络交换信息；远程监控中心通过Internet、运营商的GGSN网关与TD SCDMA相连，GGSN网关对Internet、TD SCDMA数据包进行协议转换；TD SCDMA经光伏发电主系统的ZigBee/TD SCDMA网关接入ZigBee网络，光伏发电主系统的ZigBee协调器兼作ZigBee/TD SCDMA网关；光伏发电主系统的内部模块连接关系为光伏阵列依次与并网变换器、电网相连，光伏阵列依次与步进电机、步进电机驱动模块相连，并网变换器与电能计量模块相连，主控模块分别与步进电机驱动模块、并网变换器、电能计量模块、电网、ZigBee协调器通信模块、无线USB模块、TD SCDMA通信模块相连，并经TD SCDMA通信模块接入TD SCDMA公网；光伏发电子系统的内部模块连接关系为光伏阵列依次与并网变换器、电网相连，光伏阵列依次与步进电机、步进电机驱动模块相连，并网变换器与电能计量模块相连，主控模块分别与步进电机驱动模块、并网变换器、电能计量模块、电网、ZigBee节点通信模块相连。2.一种使用如权利要求1所述系统的沙漠地区并网光伏发电系统的太阳方位跟踪方 法，其特征在于包括如下步骤1)远程监控中心设定沙漠地区并网光伏发电系统的太阳方位跟踪装置的晴、阴、雨工 作模式，以及晴天工作模式下的粗细跟踪精度，并通过Internet、GGSN、TD-SCDMA、光伏发电 主系统的ZigBee/TD-SCDMA网关传送至ZigBee网络；兼作ZigBee/TD-SCDMA网关的ZigBee 协调器转发远程监控中心设定的跟踪工作模式和跟踪精度，光伏发电主系统和光伏发电子 系统根据远程监控中心设定的跟踪工作模式和跟踪精度运行，ZigBee协调器由光伏发电主 系统主控模块和ZigBee协调器通信模块组成；2)雨天工作模式下沙漠地区并网光伏发电系统的太阳方位跟踪装置停止跟踪，光伏阵 列转至设定的太阳高度角和方位角，其中太阳方位角采用前一天太阳方位角，太阳高度角 采用如下计算公式H = 90° - μ +/β式中，μ是当地地理纬度；β是太阳直射点地理纬度；3)阴天工作模式下沙漠地区并网光伏发电系统的太阳方位跟踪装置采用天文跟踪，晴 天工作模式下沙漠地区并网光伏发电系统的太阳方位跟踪装置采用天文跟踪和光伏发电 系统发电量的跟踪，确定光伏阵列的太阳高度角和方位角，跟踪的起始、终止时间由远程监 控中心设定；光伏发电主系统和光伏发...

【专利技术属性】
技术研发人员：王慧芬，徐晓忻，叶建锋，何姗，吴明光，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]