[发明专利]一种双面组件跟踪角度智能优化方法及智能跟踪系统

说明书

本发明公开了一种双面组件跟踪角度智能优化方法及智能跟踪系统，根据晴天指数η确定天气模式，若为阴天模式时，光伏组件的跟踪角度A＝0°+优化转动角度α；若为多云模式时，光伏组件的跟踪角度A＝传统天文角度A_c+优化转动角度α；若为晴天模式时，光伏组件的跟踪角度A＝传统天文角度A_c+优化转动角度α。本发明针对只考虑正面辐照的传统天文跟踪算法，考虑双面光伏组件正反两面发电的特性，建立双面组件接收到的总辐照模型，根据不同的安装条件和气象条件，计算理论跟踪最佳角度，提高双面组件的发电量。

技术领域

本发明属于光伏技术领域，具体涉及一种双面组件跟踪角度智能优化方法及智能跟踪系统。

背景技术

随着全球能源形势趋紧，光伏发电作为一种可持续的能源替代方式，在近些年得到了快速发展，截止2017年底，全球累计光伏装机达到了402.5GW。光伏组件先进技术发展迅猛，其中，双面光伏组件以其正反面均能发电的高效性，受到了广泛关注和研究，如何利用双面光伏组件技术，提高发电效益，将是未来光伏发电的研究重点之一。与此同时，跟踪支架的装机量也在以每年20％的速度快速增加，其中，平单轴以其结构简单实用、发电增益明显的特点得到了广泛应用。因此，双面组件与平单轴跟踪的智能优配光伏系统拥有实际的研究意义以及广泛的应用前景。

与常规单面光伏组件不同，光伏双面组件是一种能够实现正反面发电的太阳能组件，其背面可以利用安装场地的反射光和周围环境的散射光来发电。双面光伏组件需要计算其正反面的辐射模型，与常规光伏组件的辐射模型相比，还需考虑组件的安装高度和环境因素的影响，主要的影响因素有：地表反射率、安装高度、转动角度、组件间距、纬度、直射散射比例等。而目前常规的平单轴跟踪系统，均只考虑了光伏组件正面辐照，如公开号为CN103116363A的专利文献中公开了一种光伏发电机太阳轨迹跟踪方法及系统，传统视日跟踪的理论基础，同时提出了一种避免相邻光伏组件之间产生阴影遮挡的反跟踪轨迹方法，又如公开号为CN205647383U的专利文献中公开了一种光伏追日跟踪支架，提供一种实时监控、高效运行、自动调节等功能的光伏追日跟踪支架，兼有气象采集功能，在无辐照或者恶劣天气等情况时，停止运转。但上述专利文献中的技术都是在单面光伏组件的基础上，未考虑背面辐照，也未考虑逆变器的发电量反馈信号，对于双面组件加平单轴跟踪系统较为不适应。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种双面组件跟踪角度智能优化方法，寻求最佳的光伏组件运动轨迹，最大程度上增加发电收益。

本发明的技术方案为：一种双面组件跟踪角度智能优化方法，包括以下步骤：

S1、根据晴天指数η确定天气模式，其中，a≤η＜b为阴天模式；b≤η＜c为多云模式；c≤η＜1为晴天模式，η按照公式(1)计算得到，

η＝水平直射辐照量/水平总辐照量，0≤η＜1 (1)；

S2：若为阴天模式时，光伏组件的跟踪角度A＝0°+优化转动角度α；

若为多云模式时，光伏组件的跟踪角度A＝传统天文角度A_c+优化转动角度α；

若为晴天模式时，光伏组件的跟踪角度A＝传统天文角度A_c+优化转动角度α。

通常水平直射辐照及总辐照可通过辐照仪测量，一般光伏电站会安装气象站，气象站中包含总辐照测量仪及散射辐照测量仪，直射辐照量＝总辐照量-散射辐照量

作为优选，所述a为0，b为0.1，c为0.65。不同地区的abc值有所不同，例如本发明中可以以常州地区为例。

优化转动角度α受地表反射率等多种因素的影响。作为优选，在阴天模式下，若地表反射率小于0.7时，优化转动角度α为0，若地表反射率大于0.7时，优化转动角度α为2°～10°。