光伏产业化跟踪系统与驱动方案的比较分析

太阳光线与光伏电板垂直时,光伏电板发电效率最高.设计光伏跟踪系统,能有效提高光伏电板发电效率.本文对现有的光伏跟踪系统进行对比研究,从经济性角度分析现有光伏跟踪系统可行性,为先伏产业化中跟踪系统选择提供参考.     

二维度自动跟踪式光伏发电系统

研究的是一种二维自动跟踪式太阳能光伏发电系统,该系统中的光伏发电板可以根据太阳位置调整自身角度,实现该发电板始终与太阳光线垂直,获得更多的太阳辐射,增加单位时间的发电量。通过测试试验,可以验证该自动跟踪式光伏发电系统较固定式提高30%的光伏发电量。在光伏发电板组件光电转化率存在技术瓶颈的条件下,可以显著提升光伏发电系统单位面积光伏发电量。     

高精度太阳位置算法及在太阳能发电中的应用

在基于微控制器的主动式跟踪太阳能发电中,需要计算出太阳位置,以此跟踪太阳提高发电效率.而对于开环控制的太阳跟踪系统中,太阳位置的计算精度更为重要.文中根据1998年Jean Meeus出版的<天文算法>中计算天体方法,给出了计算太阳位置具体方法,此方法在2000年前后1000年范围内累计误差不超过0.003°,完全能够满足太阳跟踪的需要.文中还根据此算法计算了太阳赤经和太阳赤纬,并对结果进行了比较,最后给出了在太阳能发电中的应用实例.     

基于PLC的太阳自动跟踪系统的设计与实现

太阳跟踪系统在光伏发电系统中应用广泛,本文作者通过设计基于PLC控制技术的驱动系统,自动跟踪太阳光直射方向,提高光伏电池的运行效率。本设计以北京地区为例,充分利用地理和气象原理,通过自动控制技术设计太阳跟踪系统。该系统以PLC为控制器为核心控制器,通过利用PLC技术、变频调速技术、人机界面、工业网络等高新技术实施太阳跟踪,并具体论述了太阳跟踪系统的组成、原理、数学模型、应用经验等。     

基于DSP的新型太阳方位跟踪系统

为了提高太阳方位跟踪精度,降低光伏发电系统的成本,利用光伏电池旋转产生的短路电流是交变电流的这一特点,通过离散傅里叶变换（DFT）求解交变电流的初相位,计算太阳的高度角和方位角,实现了对太阳方位的自动跟踪。并依此方法设计出了一套基于数字信号处理器（DSP）的新型太阳方位跟踪系统。实验结果表明,该系统能实现太阳光大范围内检测,并迅速跟踪,可避免多块光敏元件的不一致性所带来的问题,有效地提高了跟踪系统的精确性,可望在太阳能光伏发电工程中得到应用。     

太阳能光伏发电中跟踪控制系统的研究与设计

太阳能的利用有利于世界的环境保护,光伏发电作为太阳能发电的方式之一,无论从科技应用还是从商业开发的角度出发,如何更进一步地提高太阳能光伏发电装置的效率,都是目前有待解决的重要问题。针对目前应用广泛的太阳能光伏发电跟踪控制系统进行了研究,为了提高太阳能光伏板的跟踪效率,提出了前馈加闭环的跟踪控制方案。根据太阳的运动轨迹计算出太阳能光伏板理论上需转动的角度,实现前馈上的跟踪控制;采用光电传感器,将检测到的光电信号作为反馈,实现光伏板的闭环跟踪控制,克服了太阳能光伏发电跟踪控制系统在安装、生产、加工过程中存在的误差,提高了跟踪控制的精度。     

基于USB接口板的太阳能跟踪实验系统

在太阳能应用系统中,为了研究一种结构简单、成本低廉且跟踪精度高的太阳跟踪方法,提出了一种新型的双轴跟综实验系统,实现太阳法线方向的实时跟踪.系统以配以USB接口板的便携式微机(笔记本电脑)为核心,构建根据太阳光线与太阳能电池板夹角变化追踪太阳位置的光电传感跟踪模式,和根据基准时间变化计算太阳位置并进行追踪的时间跟踪模式两种实验系统,同时可通过步进电机和直流电机两种实验方式驱动双轴跟踪装置控制太阳能电池板的方位角和高度角,论文完成了测控系统的硬件和软件设计,装置的精度可以遮到0.5°,可进行各种条件下的太阳能跟踪系统的现场实验.     

万向节式太阳跟踪方法及跟踪装置

为了提高光伏发电系统的太阳方位跟踪精度,降低太阳方位跟踪装置的制造成本,提出了一种新的太阳跟踪方法及跟踪装置。该方法通过将太阳方位角及高度角的参数进行换算,得到与之对应的两个驱动转角参数,根据这新的参数驱动太阳能电池板进行万向节式的运动以跟踪太阳。新设计的跟踪装置包括太阳方位监测模块、参数计算模块、驱动装置、自方位误差测定模块以及反馈控制模块,能及时采集太阳方位参数进行换算,并且能够根据太阳能电池板方位误差修正实时联动的频率与步幅。新型太阳方位跟踪装置跟踪精度高,跟踪时间间隔小,结构简单且造价低。     

追日式全自动光伏水泵系统的研制

采用全自动跟踪太阳机构,使光伏电池板始终与太阳光线垂直,可均衡光伏电池板发电功率,提高光伏电池板的发电量,进而提升发电效率;将二维追日光伏发电装置和小容量蓄电池及全自动控制电路巧妙结合,使光伏水泵不受太阳光照强度变化的影响,长时间以额定功率安全稳定运行,从而提高光伏水泵的出水量。经实测,研制的追日式全自动光伏水泵与同等功率固定式光伏水泵相比,其出水量可提高65%以上,综合性价比提高20%左右,整体性能明显优于固定式光伏水泵。     

太阳能光伏发电并网控制研究

主要介绍了太阳能光伏发电并网控制技术,包括太阳能光伏发电现状与发展前景、太阳能利用的重要意义、并网光伏系统的容量设计、并网光伏系统与电网的连接、太阳能光伏系统的工作原理、并网控制的目的与方式、并网控制方法、并网发电的优点以及最大功率点跟踪方法,希望能为促进太阳能光伏并网发电技术发展、提高能源利用率提供一些技术支持,为更好地推广太阳能技术打下基础。     

高精度自动跟踪太阳光系统研制

为了提高太阳能光伏发电的效率,设计了一种高精度自动跟踪太阳光的系统。该系统主要采用粗、细调互补型信号采集相结合的方式,实现了对太阳光的大范围、高精度的自动跟踪,实际跟踪精度高达0.1°立体角。实验结果表明:该系统操作简单,跟踪精度高,平均输出功率比固定式光伏发电系统提高了30.7%。     

采用自适应趋光方法提高光伏发电效率的实验研究

提出了一种新的自适应跟踪太阳方位的方法,该方法采用时间模拟结合光电跟踪的方式,有效避免了现有方法存在的问题.设计了一套结构简单、成本低廉的双轴太阳方位自适应跟踪系统,完成了测控系统的硬件和软件设计.实验结果表明采用该系统的太阳能发电装置效率可提高30%左右,具有很好的推广应用前景.     

光伏发电MPPT控制方法研究综述

为了改善太阳能电池的转换效率,需要对其输出的最大功率实施跟踪。基于太阳能电池的模型及其输出特性,将常见光伏发电系统的最大功率点跟踪（maximum power point tracking,MPPT）控制方法进行分类,并对各类控制方法进行了其特点比较,指出了MPPT控制方法今后的发展方向。     

太阳能发电示范基地的光伏发电试验及效益分析

文章以乾安县气象局太阳能发电示范基地为例,介绍了太阳能光伏发电的总体设计思想和系统组成;阐述了采用多晶硅、单晶硅等多种材料,并以固定式、单跟踪式、全跟踪式多种发电方式的太阳能光伏发电试验,分析了光伏发电的社会效益和经济效益。     

基于TMS320F2812的光伏并网发电模拟装置

为实现模拟光伏并网系统的功能,并集逆变、相位频率跟踪和最大功率点追踪等功能于一体,设计了以TMS320F2812为系统控制核心的控制系统,实现了太阳电池的最大功率点跟踪（MPPT）,其逆变器使用SPWM控制方式和软件PI调节器,将直流电源快速逆变为50Hz的标准单相正弦波交流电源。研究结果表明,该系统具有效率高、并网波形总谐波失真低、跟踪性能优异、抗干扰措施和保护功能完善的特点,为进一步开展大功率并网发电实验奠定了很好的基础。     

自主调节跟踪的太阳能装置及控制方法

针对太阳能装置工作日阳光和电池板成角难保持垂直,光伏发电效率低的问题,推出了一种可以保持阳光和电池板垂直以提高光伏发电效率的自动跟踪控制系统,给出了相关控制策略及调节算法。该控制系统以AT89C51单片机为核心,依据环境条件自主判断是否满足开机运行要求,如条件满足,则根据当日的日照时间,控制时段,分别由两组步进电机及驱动机构调节太阳能装置的高度角和方位角,实现全天自动跟踪分时调节控制,使电池板和太阳光保持垂直角度,以获取最好效率。天气条件不满足运行要求时,如下雨或光照度不足,装置会自动停机;若遇刮风且风力可能对太阳能装置造成损害,为避免不必要的外力损坏,装置会自动改变姿态。试验结果证明:该系统安装方便、初投资和运行成本低,可靠性好;和固定安装的光伏系统相比,其光电转换效率明显提高。     

太阳能水下航行器光伏系统MPPT控制仿真研究

通过光伏电池的简化模型,研究了光伏电池的输出特性,并分析了BUCK斩波电路寻找最大功率点的实现原理.提出了变步长扰动MPPT策略,并在Matlab仿真环境中开发了带有此策略的仿真模型.利用此模型进行计算机仿真,结果表明,太阳能水下航行器光伏系统变步长MPPT控制,能够准确地跟踪太阳能电池的最大功率点,提高了太阳能电池利用效率.     

光伏发电伺服跟踪控制系统的设计与应用

太阳能板接收能量的效率直接影响光伏并网发电量。为提高接收效率,利用dSPACE DS1104 R＆D控制器板设计了一种伺服跟踪系统,该系统结合了光电跟踪和视日跟踪两种方法,实现了对日光的垂直跟踪。dSPACE和Matlab／Simulink之间的无缝连接使得开发过程快速高效,实验结果验证了系统的有效性。