[发明专利]基于爬山算法的光伏发电太阳方位跟踪系统及跟踪方法

摘要

本发明公开了一种基于爬山算法的光伏发电太阳方位跟踪系统及方法，利用光强传感器收集的能量数据，然后通过爬山算法分析数据精确得出太阳运动轨迹跟踪方式的二维太阳方位角和高度角。通过在太阳运动轨迹跟踪方式下加入爬山算法进行对太阳方位角和高度角的精确跟踪，能够较好的消除太阳运动轨迹跟踪方式的积累误差，提供太阳方位的跟踪精度。同时利用光强传感器把整个太阳方位自动跟踪装置分为两种工作模式，能够很好的解决天气变化对太阳方位跟踪稳定性的影响。同时相对较为复杂的光电跟踪方式和太阳运动轨迹跟踪方式切换以及复用系统，更为的简便和实用，在一定程度上节约了电能的损耗。

主权项

1.一种基于爬山算法的光伏发电太阳方位跟踪系统，其特征在于，包括：/n光强传感器，用于采集太阳的光强数据；/n信号处理器，用于对光强数据进行处理，得到光强信息；/n控制器，根据所述的光强信息，判断天气状况以选择跟踪模式，并控制太阳方位自动跟踪器带动太阳能板执行对应的跟踪策略；/n其中，所述的判断天气状况以选择跟踪模式包括：/n把光强传感器每隔Tr时间内采集的光强信息进行处理得平均值Er；设定阈值Em，当Er>Em时，采用晴天和多云天气模式；当Er≤Em时，采用阴雨天气模式；/n所述的跟踪策略包括：/n策略1：晴天和多云天气模式/n计算当前时间、位置的太阳方位角初值θa和太阳高度角初值θb；太阳方位自动跟踪器根据太阳方位角初值、太阳高度角初值带动太阳能光伏发电系统的太阳能板进行追光；设定每K个小时(1h<K<3h)进行一次以下过程以消除积累误差：/n控制器控制对当前太阳方位角进行±5°偏差移动，收集光强传感器反馈的光强信息S_i，记录每个光强信息S_i对应的太阳方位角θ_i，然后利用爬山算法得到最大的光强值S_j，控制器控制太阳方位自动跟踪器跟踪对应最大的光强值S_j的太阳方位角度；/n控制器控制对当前太阳高度角θb进行±2.5°偏差移动，收集光强传感器反馈的光强信息G_i，记录每个光强信息对应的太阳高度角θ_i’；然后利用爬山算法得到最大的光强值S_j’，控制器控制太阳方位自动跟踪器跟踪对应最大的光强值的太阳方位角度θi’。/n所述的爬山算法为：/n把每个光强信息看成一个节点值，然后随机选择一个节点值作为当前节点值进行判断：如果当前节点值大于所有的邻居节点值，那么返回当前节点值作为最大光强值；如果当前节点值小于邻居节点值，则利用最大的邻居节点值替换当前节点值，直至当前节点值大于所有邻居节点值，从而得到最大的光强值；/n策略2：阴雨天气模式/n太阳方位自动跟踪器停止跟踪，太阳能板保持当前位置，等待光强传感器检测到天气变化，符合晴天和多云天气时，再进入晴天和多云天气模式进行太阳方位跟踪。/n