塔式太阳能热发电站定日镜追踪控制系统的设计

针对传统光热发电方式效率低、规模小、成本高等问题,设计了塔式太阳能热发电站定日镜追踪控制系统。在这一系统中,现地控制器根据太阳位置算法、空间转换模型计算出镜面角度的理论值,并结合光束界定系统与镜场管理系统纠偏,驱动伺服电机完成镜面俯仰角、旋转角的调整,实现定日镜的跟踪控制。试验结果表明,应用这一系统,定日镜反射太阳光斑的精度高,符合运行要求。     

基于MSP430和ZigBee的跟日运动控制系统设计

以MSP430F5438A处理器为核心,采用步进电动机加齿轮传动机构实现方位-俯仰方式的智能跟日运动控制系统。系统采用时控法跟踪太阳运动并把室外太阳光反射到窗户朝北的居室内,以改善居室温度。运动控制器同时嵌入了ZigBee无线通信模块。通过ZigBee无线网络以及云端服务器,用户可以在远程利用手机或电脑等智能终端对定日镜的工作模式、姿态角、运行状态等进行监测和管理。该控制器具有成本低、功耗小、跟踪稳定等优点,可以广泛应用于塔式太阳能光热发电站、太阳炉、跟踪光伏等太阳能利用项目。     

定日镜镜面偏心距误差仿真分析与补偿算法

根据太阳能塔式发电定日镜高精度控制的需求,主要研究镜面偏心距对定日镜跟踪精度的影响,对其所造成的跟踪误差进行几何建模与仿真分析,研究结果表明镜面偏心距误差对追踪精度影响显著。为此提出一种实现镜面偏心距误差补偿的反射算法,利用实际定日镜实验装置的工作参数进行仿真计算与分析。分析结果表明该反射算法计算的姿态角误差小,计算量低,不仅能够很好地补偿镜面偏心距所造成的误差,而且特别适合植入嵌入式或者上位机控制平台,具有理想的应用前景。     

太阳能塔式热发电系统定日镜控制

0引言在太阳能塔式热发电系统中,定日镜是将太阳光反射到反射塔上的装置,是塔式热发电系统最关键的部件,定日镜性能是影响太阳能电站发电能力的重要因素,也是制约塔式电站容量的关键因素。由于定日镜距反射塔较远,因此要求其具备很高的精度。本系统通过将太阳运行轨迹的计算算法融入永磁同步电动机的伺服位置控制器中实现对太阳位置的实时跟踪,通过精确调节定日镜位置跟踪精度获得最大     

太阳方位自动跟踪系统研究

针对传统太阳方位自动跟踪系统结构复杂、跟踪精度较低和跟踪时间较长等缺点,采用了一种新型太阳方位自动跟踪系统。该新型太阳方位自动跟踪系统包括太阳方位初步跟踪系统和太阳方位精确跟踪系统两部分。其中,太阳方位初步跟踪系统根据数据采集器计算实时的太阳方位,再运用控制器驱动电机跟踪太阳方位;太阳方位精确跟踪系统根据光照测量装置搜寻实时的太阳方位,再运用控制器驱动电机跟踪太阳方位。新型太阳方位自动跟踪系统能够快速、高精度地搜寻太阳方位,从而提高了光伏发电厂的太阳能利用效率。     

塔式太阳能镜场三轴支撑定日镜控制装置

为了解决常规塔式太阳能镜场中单轴定日镜不稳、易损坏的问题,提出了基于三轴支撑定日镜的塔式太阳能镜场控制系统,设计了独特的三轴支撑定日镜。本文根据实际运行需要,采取程序与传感器混合控制的方法,实现对太阳光线的实时监测;为了提高系统吸热效率,通过图像监测与处理的方法,定时提取定量定日镜进行偏差校正;根据3种定日镜控制方法,设计了基于PLC的3种计算模块,实时计算镜面最理想的位置。试验结果表明,基于三轴支撑定日镜的塔式太阳能镜场控制系统能达到实际工程需要,实现定日追踪。     

定日镜系统

<正> 已完成大约15个模型定日镜的初步设计和技术经济论证工作。跟踪系统本身包括有控制手段的微型电子计算机,它能在运行工况中控制镜面的位置,并能按照传感器信号调整方向。在起动过程中用手来调整每一块定日镜方向并使传动机构转到自动工况。为     

ARM7处理器太阳能光伏发电自动跟踪控制系统

目前光伏发电的一个应用瓶颈是发电效率低,制约了光伏发电的应用和发展。设计自动跟踪的光伏发电系统是提高光伏发电效率的一种重要途径。自动跟踪系统有利于使太阳光线尽可能地垂直入射于太阳电池板,使电池板最大限度地获得太阳辐射能量。从工程应用实际出发,采用ARM7处理器为主控芯片,设计了光伏发电自动跟踪控制系统及嵌入式光伏MPPT控制方案。该系统由太阳跟踪器和二维平面支架控制器组成,通过GPS提取相应数据,计算出太阳的高度及方位角度。而后通过PWM调速方式驱动电机,对光伏发电二维平面支架进行适当调整,从而实现对太阳的自动跟踪。实验结果说明该控制器能有效地提高太阳能的利用率。     

双轴伺服太阳能跟踪器控制系统设计

设计了基于单片机的双轴伺服太阳能跟踪器。整个系统由单片机最小系统、四路方位检测电路、辐照度比较电路、时钟电路、键盘电路、电机调速电路和角度传感器等组成,软件部分包括太阳高度角和方位角计算、主程序及各个功能模块子程序。经实物模型调试运行结果表明,系统工作稳定、实时性好,能够正确完成对太阳的跟踪。     

基于DSP的日光方位传感器原理及软件设计

针对塔式太阳能发电系统多定日镜跟踪太阳的问题,提出了一种基于信号处理芯片(DSP)的两轴日光方位传感器。传感器由DSP、四象限光电池、高度角调节电机、方位角调节电机和编码器等构成,控制软件包括模拟量的采集程序、电机控制程序、光电编码器的读数程序等。传感器根据四象限光电池的电压信号调节高度角电机和方位角电机,使光线与四象限光电池垂直,读取编码器的数据进行变换即可得到太阳的实时位置信息。设计的日光方位传感器结构简单、成本低廉,适用于多种受光器件的群控跟踪系统。     

太阳辐射监测仪跟踪引导系统的设计

为了在地面测试星载太阳辐射监测仪在轨对日跟踪性能,设计了太阳辐射监测仪跟踪引导系统.研究了太阳方位矢量在太阳辐射监测仪本体坐标系中的角度变化,通过坐标转化计算出其变化量及变化趋势,在此基础上提出了两轴联动二维度的引导方法.基于太阳敏感器工作原理,构建了跟踪引导模型,并给出了跟踪精度要求.最后利用跟踪引导机构和电控系统组成的跟踪引导系统引导太阳辐射监测仪进行了跟踪实验.实验结果表明:太阳辐射监测仪跟踪过程无断点,俯仰方向连续跟踪夹角小于0.07°,偏航方向小于0.04°,合成跟踪精度优于0.09°.该系统能够连续稳定引导太阳辐射监测仪进行跟踪测量,且满足太阳辐射监测仪在轨跟踪精度要求.     

塔式太阳能热发电站中的定日镜跟踪装置研制

针对塔式太阳能热发电站中定日镜跟踪装置通常采用开环控制方式,存在跟踪精度低、累积误差大等缺点,该文介绍了一种采用双轴传动机构的新型跟踪装置硬件设计、工作原理和控制策略。该装置的控制系统采用开-闭环结合的控制方式,以DSP(TMS320F2812)作为控制器,与发送太阳位置信息和控制命令的监控计算机实时通信。实验结果表明,该跟踪装置设计合理,运行稳定,反应速度快,实时跟踪精度优于3.5 mrad,超调量小于3.2%,实现了定日镜的实时精准跟踪。     

太阳发电自动光源跟踪系统

由于不可抗的自然规律,人们不能全天候24小时持续使用太阳能。为了最大程度地利用太阳能,高效能的太阳能电池和先进的太阳发电自动光源跟踪系统必不可少。太阳发电自动光源跟踪系统通过判断不同方向的阳光强度,不断调整至最佳方位,以便太阳能电池面向最强的阳光。太阳发电自动光源跟踪系统凭借多轴运动控制系统,不断调整太阳能电池板,达到最佳的角度和位置,获得最强烈的阳光。     

基于STM32的光伏发电板二自由度自跟随系统设计

针对传统光伏发电系统中太阳能利用率低的问题,采用以ARM Cortex M3为内核的STM32F103作为系统的主控芯片,并以GPS和四象限光电传感器作为太阳跟踪装置,设计了一种新的太阳能自跟随系统。首先利用视日运动轨迹法进行初步跟踪,然后将光电传感器采集到的信号经过调理电路处理后送给MCU控制器,使其产生PWM波来精确控制对应的双轴步进电机在水平和俯仰方向分别进行调整,从而实现光伏发电板对太阳的全自动跟踪。实验结果表明,该系统具有跟踪精度高,运行稳定和成本低廉等优点。     

塔式太阳能发电定日镜系统设计与分析

以塔式太阳能发电装置的定日镜系统为研究分析的对象,通过研究传统定日镜跟踪太阳的方式,来分析其优缺点,并针对传统控制方式存在着不确定性和延迟性这一难点提出控制装置采用两蜗杆定位设备,对该设备上光敏电阻的反馈信号进行比较,再通过粗调传感器、细调传感器对定日镜系统进行控制,使之达到一定的准确性和即时性,最终来提高整个系统的发电效率。     

塔式光热电站定日镜清洗技术研究

根据塔式光热电站定日镜镜面清洗的需要,分析了定日镜主要的脏污成因和灰尘的形态及其对电站运行的影响,参考国外同类光热电站已有的设计和运维经验,对比片上机器人等清洗技术,设计一种移动式定日镜清洗车.考虑定日镜清洗的工作环境,清洗车以高离去角的车身行走系统为基础,采用喷淋清洗和扫盘刷扫负压吸尘两种清洗方法,设计镜场控制系统和...     

智能型太阳能跟踪系统设计与实现

在主动式跟踪太阳能热发电系统中,要求计算太阳位置以实现跟踪,提高发电效率。对于开环控制的太阳能跟踪系统,太阳位置的计算精度尤为重要。采用水平-俯仰双轴坐标系统,利用32位ARM (advanced RISC machine)公司的嵌入式微处理器,以步进电机作为执行机构,提出了基于程控跟踪和光电跟踪相结合的复合跟踪方式,并采用基于J2000.0为基准历元的太阳位置计算系统,减小了计算误差,提高了跟踪精度。该跟踪装置是一种能根据不同地理位置和时间自动计算太阳运行参数,通过光电检测构成反馈回路,实现在不同环境下自动跟踪的智能型跟踪装置。     

塔式太阳能热发电中的定日镜跟踪系统设计

在塔式太阳能热发电中,应用全新的跟踪聚光理论--陈氏跟踪方法[1].以PIC16F877单片机为控制核心,设计了闭环控制的定日镜跟踪系统.与传统的跟踪方式相比,自旋+仰角跟踪方式使得定日镜的像差小,可实现在任何气候条件下对日的稳定可靠跟踪.     

太阳能民用新产品——太阳光导入器

太阳光导入器采用透镜集光＋光导纤维的传送方式,将太阳光去除光谱中的有害成分后导入到室内。太阳光导入器的核心技术有：GPS（全球定位系统）定位、阳光自动跟踪、凸镜镜聚焦（可提升阳光照度1．5万倍）、有害阳光频谱分离、光纤导入阳光（将阳光转弯传输,可送达任何位置）。它不受房子与窗户的位置、高度、方位及太阳的照射角度等条件限制,整日都能够进行稳定的采光,而且能耗很低。美、日、英、德等发达国家已研制出了太阳光导入器成品,并已推向民用消费市场。我国在这领域还刚刚起步,但生产制造、市场销售前景广阔,期待我国企业早日跟上国际发展步伐。     

高倍聚光光伏电站监控系统设计

提出一种适用于高倍聚光光伏电站的监控系统设计方案,该监控系统可实现电站数据自动监测与存储功能,并根据数据监测情况对电站的运行实施辅助控制。监控系统根据实时监测的太阳直射辐射量计算出聚光光伏阵列输出电流的理论值,将其与阵列输出电流的实测值进行比较求出太阳跟踪精度,并依据跟踪精度对跟踪器的运行施加辅助控制。此外提出了风力超限算法,监控系统根据实测风速、风向以及跟踪器运行角度计算出阵列实际承受风力,并据此判断是否执行风力超限保护。通过对电站的现场实验发现,与传统控制方式相比,所设计监控系统可提高光伏电站中机组的发电量,并降低机组运行能耗。