[发明专利]一种基于智能光伏组件的不平坦地势逆跟踪方法

说明书

本发明公开了一种基于智能光伏组件的不平坦地势逆跟踪方法，包含以下步骤：S1：建立平单轴不平坦地势前后排阵列不同逆跟踪角度的物理计算模型，根据该物理计算模型，得出理论计算的逆跟踪优化角度，并依照该物理计算模型进行逆跟踪优化设计；S2：在相邻的前、后排光伏阵列中分别安装至少一串智能组件，前、后排光伏阵列中的智能组串分别接入不同的两台逆变器，或分别接入逆变器不同的MPPT端口，记录各智能组串的发电数据；S3：根据各智能组串的发电数据，以第一排光伏阵列的智能组串的发电数据作为基准，判断后排光伏阵列是否存在遮挡，调整后排光伏阵列的逆跟踪角度，保证前后排阵列无阴影遮挡，从而提高光伏系统发电量。

技术领域

本发明属于太阳能技术领域，具体涉及一种基于智能光伏组件的不平坦地势逆跟踪方法。

背景技术

随着全球能源短缺和环境污染等问题日益突出，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利等特点，近些年得到了快速发展。太阳能资源丰富、分布广泛且可持续利用，是21世纪最具发展潜力的可再生能源之一。

光伏组件的安装方式主要有固定支架、平单轴跟踪支架、斜单轴跟踪支架以及双轴跟踪支架。相对于固定倾角式支架，跟踪支架可明显提高发电量，装机量以每年20％的速度快速增加。其中，平单轴跟踪支架因其结构简单实用、发电增益明显的特点得到了广泛应用。

目前跟踪支架的主要跟踪算法分为传统视日跟踪和逆跟踪。视日跟踪即根据地理信息及时间计算太阳高度角和太阳方位角，进而得到太阳光线在与轴向垂直平面上的投影，从而得到跟踪角度。而在早晚时刻，太阳高度角较小，理论视日跟踪角度较大，导致阵列间的相互遮挡，为了避免阴影遮挡导致的发电量损失，跟踪支架采用逆跟踪算法，即根据阵列间距、阵列宽度、太阳光线入射角等计算出逆跟踪角度，保证早晚阵列间无阴影遮挡。

现有的逆跟踪算法中，几乎都只针对平坦地势，如在公开号为CN105242693A，名称为“光伏系统跟踪及逆跟踪的方法”的中国发明专利申请文件中公开了一种计算常规平坦地势逆跟踪角度的方法。又如，在公开号为CN106933255A，名称为“不同地形自适应太阳能跟踪方法”中国发明专利申请文件中公开了一种计算不同地形逆跟踪角度的方法，但该方法只针对具有统一高度差的光伏系统，即统一斜面的地势，阵列具有相同逆跟踪角度，虽然该角度不同于常规平坦地势逆跟踪角度，但不适用于高度差不相同的不平坦地势。

在实际工程中，光伏电站大多数都安装在不平坦地势上，而且，即便是平坦地势，阵列间也可能存在一定高度差，如：地势高度差或者是支架安装产生的高度差；因此，即使是按照的理论计算出逆跟踪优化角度进行安装，依然会出现前后排互相遮挡的情况，造成发电量损失。因此，有必要设计一种优化的针对不平坦地势的逆跟踪方法，降低光伏组件前后排之间的遮挡,减少光伏系统的发电量损失。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种基于智能光伏组件的不平坦地势逆跟踪方法，对现有针对不同地形逆跟踪角度的计算方法进行优化，提高光伏系统发电量。

为此，本发明采用如下技术方案：

一种基于智能光伏组件的不平坦地势逆跟踪方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1：建立平单轴不平坦地势前后排阵列不同逆跟踪角度的物理计算模型，根据该物理计算模型，得出理论计算的逆跟踪优化角度；

S2：在相邻的前、后排光伏阵列中分别安装至少一串智能组件，称为智能组串，前、后排光伏阵列中的智能组串分别接入不同的两台逆变器，或分别接入逆变器不同的MPPT端口，记录各智能组串的发电数据；

S3：根据各智能组串的发电数据，以第一排光伏阵列的智能组串的发电数据作为基准，判断后排光伏阵列是否存在遮挡，并根据判断结果，调整后排光伏阵列的逆跟踪角度。

进一步地，所述步骤S1包含如下步骤：