[发明专利]一种塔式太阳能热发电定日镜自动跟踪方法

权利要求书

1.一种塔式太阳能热发电定日镜自动跟踪方法，包括如下步骤：

步骤一，建立三维坐标系，根据时间地理位置信息利用太阳运动算法计算太阳入射光的高度角和方位角；

步骤二，根据当地时钟与气象信息利用太阳运动算法计算出该地点时间的太阳光入射实时方向角与高度角；

步骤三，根据太阳入射光线的实时方位角和高度角、定日镜和塔的位置排布，建立太阳光线与定日镜和塔的反射模型；

步骤四，采用时控的方法计算定日镜方位角和高度角，实时调节镜面的角度。

2.如权利要求1所述的塔式太阳能热发电定日镜自动跟踪方法，其特征在于，该太阳运动算法包括：

根据具体日期计算儒略日、儒略历书日、儒略世纪、儒略历书世纪；

计算日心坐标地球经度、纬度和半径矢量；

计算地心坐标地球经度和纬度；

计算经度和倾斜角章动；

计算黄道实际倾斜角；

计算校正偏差；

计算太阳经度；

计算给定格林尼治时间平均恒星时；

计算太阳赤经；

计算太阳赤纬；

计算观测点当地时间角；

计算视日赤经；

计算视日时间角；

计算太阳天顶角和高度角；

计算太阳方位角。

3.如权利要求2所述的塔式太阳能热发电定日镜自动跟踪方法，其特征在于：所述太阳入射光的高度角θ为理想太阳高度角e₀和考虑空气折射偏差Δe之和。

4.如权利要求3所述的塔式太阳能热发电定日镜自动跟踪方法，其特征在于：所述太阳方位角Γ可由下式获得：

其中，H′为地面局部时间角度，δ′为视日偏差，为观测点纬度。

5.如权利要求4所述的塔式太阳能热发电定日镜自动跟踪方法，其特征在于：于步骤二中，根据当地GPS时钟、时区、经纬度、气压、气温、海拔高度等气象信息利用太阳运动算法计算出该地点时间的太阳光入射实时方向角与高度角。

6.如权利要求1所述的塔式太阳能热发电定日镜自动跟踪方法，其特征在于：于步骤三中，基于入射光线与放射光线在定日镜镜面对称规律，建立太阳光线与定日镜和塔的反射模型。

7.如权利要求6所述的塔式太阳能热发电定日镜自动跟踪方法，其特征在于：于步骤三中，根据定日镜和塔的位置排布、地理方位信息，建立三维笛卡尔坐标分析追日系统。

8.如权利要求7所述的塔式太阳能热发电定日镜自动跟踪方法，其特征在于：于步骤三中，以地平面建立定日镜理论模型，将正东方向定义为坐标系X轴正方向，将正北方向定义为坐标系Y轴正方向，将天顶方向定义Z轴正方向，XYZ坐标系原点O点为接收塔与X-Y水平面交点。

9.如权利要求1所述的塔式太阳能热发电定日镜自动跟踪方法，其特征在于：于步骤三中，假定投射到定日镜上的所有太阳入射光线均为平行光以及假设镜面平整光滑，镜面厚度不计，镜面中心点与镜面的固定点之间两点重合，不存在机械偏差偏差。

10.如权利要求1所述的塔式太阳能热发电定日镜自动跟踪方法，其特征在于：于步骤四中，将太阳入射光线与反射光线采用单位向量模式表示，使用定日镜的法向量表示定日镜的姿态情况，利用入射反射向量对称规律获取定日镜法向量姿态，根据获取的定日镜实时法向量姿态，得到定日镜的方位角和高度角，将定日镜现时态的高度角、方位角与前一时态的高度角、方位角进行比较，得出定日镜旋转、俯仰角度大小。