聚光光伏追日系统调节控制策略研究
发布时间：2021-09-17 04:15
为了实现对聚光光伏双轴追日装置的高精度追踪对调节控制进行了策略研究;考虑到实时跟踪会导致跟踪调节次数增多而影响装置整体的性能,在控制系统中设计了新的控制策略。首先对聚光电池模组的入射角和短路电流进行分析计算,拟合出入射角和相对短路电流系数之间的函数关系,进而得出相对发电量系数和控制时间间隔的关系,随后根据相对发电量系数,设计出能根据光强自动调剂相对发电量系数的分挡程序;最后对所设计的程序进行验证,试验表明:当光强较强时,均分3挡能够有效地进行追踪;当光线较弱时,均分5挡能够有效地进行追踪。
【文章来源】：测控技术. 2018,37(02)CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图１追日控制系统总体框架??
??图１追日控制系统总体框架??２调节控制策略优化??２．１光伏出力的影响因素??在压力不变的情况下，聚光光伏的实时输出功率??为??Ｐ（ｔ）?＝Ｕ０Ｃ－ＩＳＣ－ＦＦ?（１）??式中，Ｐ⑴为输出功率；ｔ／〇ｃ为开路电压；／Ｓ（：为短路电??路；ＦＦ为聚光电池的占空比。??２．１．１?入射角度对短路电流的影响??实验过程中观测对象为聚光光伏试验阵列，光人??射角的微小变化会引起聚光模组的聚光点的位置发生??较大变化，从而对系统整体的发电功率产生一定的影??响⑴。??如图２所示，在２０１４年９月１１日对聚光光伏阵??列的Ｄａｔａ－Ｐｄｉｓｈｅｄ模组进行观测。该阵列在１４：０２结??束运作，但是这个时候，太阳并没有与聚光模组处于相??对静止状态。系统可以凭借工控机得到一系列的数??据，主要包括阵列短路电流、方位角、光直射辐射强度??（ＤＮＩ）等相关数据，并且分析出太阳相对轴线运动的??角度与短路电流之间的联系，如图３所示。??图２聚光电池试验模组实物图??
？?７６?？??《测控技术》２０１８年第３７卷第２期??２．５??－０．７５??－０．２５??０．２５??０．７５??１．２５??１．７５??相对太阳时角／（°）??图３短路电流随人射角变化散点图??由于在试验过程中砷化镓电池的摆放相对于透镜??轴线对称，所以图３中图形关于０°两边呈轴对称。根??据上述结果，对装备的接收角度幵展了一系列的研??究［７］。同时因为ＤＮＩ有一定的误差，因此需要对数据??和信息进行适当处理［１１。??，ＳＣＩｎｏｒｍ＿ｉ?￣￣?，ＳＣ＿ｉ．?ＪＱＱＱ?（?２?）??，ＳＣｎｏｒｍ＿ｉ??’ＳＣｒｅｌ．??（３）??ｍａＸ?Ｉ?＾ＣｎｏｒｍＪ?＼??由此可知在标准太阳下装置的接收半角与短路电??流相对系数之间的对应关系，如图４所示。??１．０「？？＊??０．８??＇?■?■?■?■?■??０?０．２５?０．５０?０．７５?１．００?１．２５?１．５０??接收半角／（°）??图４短路电流相对系数随接收半角变化散点图??２．?１．２?ＤＮＩ对输出功率的影响??在辐照度增大的同时，单位面积的光电流会不断??加强，短路电流也会随之增大，同样，最大功率和输出??功率也会变大。因此，在温度恒定的情况下，光辐射的??强度与输出功率的关系呈线性［４］。??２．２优化控制分析??２．２．１?曲线的拟合??对图４进行分析得出：当接收半角为［０°，０．２５°］??时，短路电流相对系数在［０．９９，１］的区间内；当接收??半角大于０．２５°时，短路电流相对系数的衰减率较大；??当接收半角为〇．?８３°时，短路电流相对系数为９０％?；当??接收半角为１．２７°时，短路电流相
本文编号：3397944
【文章来源】：测控技术. 2018,37(02)CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图１追日控制系统总体框架??
??图１追日控制系统总体框架??２调节控制策略优化??２．１光伏出力的影响因素??在压力不变的情况下，聚光光伏的实时输出功率??为??Ｐ（ｔ）?＝Ｕ０Ｃ－ＩＳＣ－ＦＦ?（１）??式中，Ｐ⑴为输出功率；ｔ／〇ｃ为开路电压；／Ｓ（：为短路电??路；ＦＦ为聚光电池的占空比。??２．１．１?入射角度对短路电流的影响??实验过程中观测对象为聚光光伏试验阵列，光人??射角的微小变化会引起聚光模组的聚光点的位置发生??较大变化，从而对系统整体的发电功率产生一定的影??响⑴。??如图２所示，在２０１４年９月１１日对聚光光伏阵??列的Ｄａｔａ－Ｐｄｉｓｈｅｄ模组进行观测。该阵列在１４：０２结??束运作，但是这个时候，太阳并没有与聚光模组处于相??对静止状态。系统可以凭借工控机得到一系列的数??据，主要包括阵列短路电流、方位角、光直射辐射强度??（ＤＮＩ）等相关数据，并且分析出太阳相对轴线运动的??角度与短路电流之间的联系，如图３所示。??图２聚光电池试验模组实物图??
？?７６?？??《测控技术》２０１８年第３７卷第２期??２．５??－０．７５??－０．２５??０．２５??０．７５??１．２５??１．７５??相对太阳时角／（°）??图３短路电流随人射角变化散点图??由于在试验过程中砷化镓电池的摆放相对于透镜??轴线对称，所以图３中图形关于０°两边呈轴对称。根??据上述结果，对装备的接收角度幵展了一系列的研??究［７］。同时因为ＤＮＩ有一定的误差，因此需要对数据??和信息进行适当处理［１１。??，ＳＣＩｎｏｒｍ＿ｉ?￣￣?，ＳＣ＿ｉ．?ＪＱＱＱ?（?２?）??，ＳＣｎｏｒｍ＿ｉ??’ＳＣｒｅｌ．??（３）??ｍａＸ?Ｉ?＾ＣｎｏｒｍＪ?＼??由此可知在标准太阳下装置的接收半角与短路电??流相对系数之间的对应关系，如图４所示。??１．０「？？＊??０．８??＇?■?■?■?■?■??０?０．２５?０．５０?０．７５?１．００?１．２５?１．５０??接收半角／（°）??图４短路电流相对系数随接收半角变化散点图??２．?１．２?ＤＮＩ对输出功率的影响??在辐照度增大的同时，单位面积的光电流会不断??加强，短路电流也会随之增大，同样，最大功率和输出??功率也会变大。因此，在温度恒定的情况下，光辐射的??强度与输出功率的关系呈线性［４］。??２．２优化控制分析??２．２．１?曲线的拟合??对图４进行分析得出：当接收半角为［０°，０．２５°］??时，短路电流相对系数在［０．９９，１］的区间内；当接收??半角大于０．２５°时，短路电流相对系数的衰减率较大；??当接收半角为〇．?８３°时，短路电流相对系数为９０％?；当??接收半角为１．２７°时，短路电流相
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