[发明专利]一种太阳光热发电定日镜安装误差校正方法

说明书

本发明涉及一种定日镜角度计算及安装误差矫正方法，过定日镜位置、聚光靶位位置、太阳位置在聚光时的三者角度关系，推算出定日镜水平方位角和俯仰角的实际角度，并通过一天内多个时间点调节聚光所得到的定日镜实际角度与理论角度的关系，推导计算定日镜安装初始位置与理论位置的关系式。初始安装的定日镜通过上述矫正过程计算出矫正关系式，定日镜就地控制柜工作时程序计算出聚光时理论定日镜角度后，由矫正关系式转换为实际角度并驱动电机执行，由定日镜角度闭环控制完成目标角度的调节。该方法实现方便快捷，对仪器设备依赖小，解决了由于定日镜的安装误差导致聚光控制误差难以消除的问题，提高聚光精度。

技术领域

本发明属于太阳光热发电技术领域，涉及一种太阳光热发电定日镜安装误差校正方法。

背景技术

塔式光热电站的聚光系统主要由大量的双轴太阳跟踪镜面(定日镜)和聚光塔构成，系统工作时，定日镜将太阳光反射汇聚到聚光塔集热器中心，对集热器进行加热，集热器内导热介质升温与地面水系统进行热交换，产生蒸汽驱动汽轮发电机发电。

塔式光热电站发电具有较高的工作温度和较高的发电效率，与槽式光热发电、菲涅尔式光热发电、蝶式光热发电形式相比具有更大的优势，但由于塔式光热发电占地面积广，需要将阳光汇聚到聚光塔的集热器，对每个定日镜都需要单独控制，定日镜距离远、控制精度要求高，对机械精度、安装精度、控制系统等都有很高的要求，实现成本较高。

因此，塔式光热发电如果具备有效低廉的误差消除方法，将可提高控制精度、发电效率，降低电站投资成本，提高塔式光热发电的推广价值。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的在于提供一种太阳光热发电定日镜安装误差校正方法，能够有效确定定日镜实际的位置，并通过误差矫正方法消除由于定日镜安装误差产生的聚光误差，实现太阳光经定日镜反射后的光斑精确位于靶位中心位置。

为达到上述目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

一种太阳光热发电定日镜安装误差校正方法，包括以下步骤：

通过定日镜位置、聚光塔集热器靶位位置、太阳位置在聚光时的三者角度关系，推算出定日镜水平方位角和俯仰角的实际角度，并通过一天内多个时间点调节聚光所得到的定日镜实际角度与理论角度的关系，推导计算定日镜安装初始位置与理论位置的矫正关系式；初始安装的定日镜通过矫正过程计算出矫正关系式，定日镜就地控制柜工作时程序计算出聚光时理论定日镜角度后，由矫正关系式转换为实际角度并驱动电机执行，由定日镜角度闭环控制完成目标角度的调节。

作为本发明的进一步改进，所述的定日镜包括起到支持固定镜面作用的立柱、由电机驱动镜面在水平和俯仰两个方向上回转运动的回转机械和使得反射光斑汇聚在聚光塔集热器中心的镜面；所述的安装误差校正方法包括以下步骤：

初始安装定日镜立柱及镜面，手动控制定日镜就地控制柜调节定日镜水平角度、俯仰角度，使得反射光斑准确对靶，反向计算定日镜对靶理论水平角度、俯仰角度，作为该时刻定日镜实际的水平角度、俯仰角度；

定日镜就地控制柜通过标记的实际水平角度、俯仰角度为参考进行自动追日运行；保持定日镜就地控制柜处于自动跟踪模式，分别选取一天内多个时间点作为矫正点，在矫正点时刻加入水平偏移量、俯仰偏移量，使得光斑对准靶位中心，并使就地控制柜记录该矫正点定日镜实际水平角度、实际俯仰角度、理论水平角度、理论俯仰角度，以此记录多个矫正点数据；

矫正点数据保存在定日镜就地控制柜系统内存中，系统运行误差矫正程序时调用矫正点数据，矫正程序通过记录的多组矫正点数据计算出矫正模型及矫正系数；

定日镜就地控制柜正常运行时，投入误差修正模式，系统自动计算对靶时定日镜的理论水平角、俯仰角，通过矫正模型及矫正系统计算出定日镜对靶时实际的水平角、俯仰角，并通过执行机构进行调节定日镜角度。