[发明专利]平单轴跟踪系统的跟踪角度优化方法及其跟踪支架

说明书

本发明提供了一种平单轴跟踪系统的跟踪角度优化方法及其跟踪支架，通过在传动的跟踪支架中设置不同安装角度的测试安装平面，并在该些测试安装平面上安装小型监测组件或/或辐照表，获得同一时刻中不同安装角度下的光伏组件的电流信息或辐照信息，进而通过设定的跟踪角度寻优策略，获得跟踪支架优化后的下一刻最终执行跟踪角度，最终提升光伏跟踪系统的系统发电量，增加系统收益。

技术领域

本发明涉及太阳能电池安装支架的智能跟踪系统，尤其涉及一种平单轴跟踪系统的跟踪角度优化方法及其跟踪支架，属于太阳能电池安装技术领域。

背景技术

光伏电站安装中，有固定支架安装和跟踪支架安装两种形式，其中，平单轴跟踪支架系统由于发电量高、成本相对低、占地面积相对小，综合成本和发电量经济分析更具有投资价值。同时由于双面光伏组件技术的快速发展，双面光伏组件产品得到快速应用和逐步扩大的市场，双面光伏发电组件与单轴跟踪支架结合使用具有 1+1＞2的叠加效果，市场的接受和应用呈现快速的增长。而跟踪支架系统的核算是控制跟踪角度的算法，因此，进行相关产品的开发及跟踪角度算法优化具有实际的研究意义及广泛的应用前景。

目前,光伏跟踪系统的主要跟踪算法仍是以传统的天文算法计算的角度进行视日跟踪。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。通过实验及研究发现，不同的天气条件如多云、阴天、晴朗下的直射光、散热光、地表反射率对光伏跟踪系统的发电量有较大差异影响，尤其对于背面可以发电的双面组件影响更大，而实际应用中由于不同地区的气象天气会有显著不同，传统单一的天文算法不能更好的满足应用的需求，复杂气象条件下的光伏跟踪系统的发电量还有优化提升空间。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供平单轴跟踪系统的跟踪角度优化方法及其跟踪支架，优化现有跟踪支架的跟踪策略，使支架的跟踪角度达到最优，最终提升光伏跟踪系统的系统发电量，增加系统收益。

为此，本发明采用如下技术方案：

一种平单轴跟踪系统的跟踪角度优化方法，所述平单轴跟踪系统包括若干排跟踪支架,跟踪支架上形成安装光伏组件的第一安装平面,所述第一安装平面上安装有光伏组件,跟踪支架的初始跟踪角度A0通过天文算法计算获得,跟踪支架优化后的下一刻最终执行跟踪角度A0n通过下述步骤计算获得：

S 1:在所述跟踪支架的端部或中间部位设置K个不同角度的测试安装平面,在所述测试安装平面上安装有小电池片组件和/或辐照表；

S2:实时收集小电池片组件和/或辐照表实时收集小组件电流值和/或辐照值,得到同一时刻的K个电流值和/或辐照值，取最大的电流值Imax和/或辐照值Emax的小电池片组件和/或辐照表所在的测试安装平面的安装角度A1'；

S3:设定判断基准值X，X＞0；设定角度偏差基准值θ，θ＞0；跟踪支架下一步通过天文算法计算获得的跟踪角度为A1；根据设定的跟踪角度寻优策略计算得出跟踪支架优化后的下一刻最终执行跟踪角度A01；

S4:重复步骤S1-S3，依次计算得到跟踪支架优化后的再下一刻最终执行跟踪角度A02，A03，A03......A0n。

进一步地，所述跟踪角度寻优策略为：

①当A1＞A0，A1’≥A0时：

若A1’-A1＞X，则下一刻最终执行跟踪角度取A01＝Max (A0+θ，A1)；

若0＜A1’-A1＜X，则下一刻最终执行跟踪角度取A01＝A1；

若-X＜A1’-A1＜0，则下一刻最终执行跟踪角度取A01＝A1；

若A1’-A1＜-X，则下一刻最终执行跟踪角度取A01＝Max (A0+θ，A1’)；