光伏發(fā)電雙軸跟蹤系統(tǒng)的軌跡設計與控制.pdf

1、隨著現(xiàn)有能源的吃緊和生態(tài)環(huán)境的惡化,光伏發(fā)電系統(tǒng)越來越受到各國的關注,世界光伏發(fā)電的年裝機容量也在大幅增長。然而,光伏發(fā)電效率低,成本高的特點制約了它的發(fā)展。因此,提高光伏發(fā)電的效率,降低成本成了各國研究的熱點。本文針對不同地點,不同時間,存在著不同位置約束的光伏雙軸跟蹤支架進行了軌跡設計與控制的研究。建立了光伏陣列的實時發(fā)電模型,并通過分析環(huán)境因素對光伏陣列的影響,設計了雙軸跟蹤支架的跟蹤軌跡,隨后通過控制器使得雙軸跟蹤支架跟蹤此軌跡

2、從而達到提高光伏陣列發(fā)電效率的目的。
　　首先,在對單個光伏電池建模的基礎上,分析了光伏陣列的模型及模型中參數(shù)與單個光伏電池的關系,從而建立了光伏陣列發(fā)電的動態(tài)模型。本文對現(xiàn)有的建模方法進行分析,以迭代求解的方法獲取了模型參數(shù)。相比較以往經(jīng)驗取值的方法,模型的精確度得到了提高,此建模方法具有通用性。模型建立之后,對此模型進行分析,得出環(huán)境因素對光伏陣列發(fā)電的影響,為雙軸跟蹤支架跟蹤軌跡的設計提供了依據(jù)。
　　其次,結合太陽位

3、置的計算方法與環(huán)境因素對光伏陣列發(fā)電效率的影響設計了雙軸跟蹤支架的跟蹤軌跡。在跟蹤軌跡設計的過程中,考慮了雙軸支架安裝條件存在限制的情況。隨后對雙軸跟蹤支架的兩個伺服系統(tǒng)分別進行PID控制使得其能夠很好的跟蹤設定的軌跡。此方法具有通用性,適用于不同的安裝地點,應用時間和位置約束。而后進行了仿真驗證,仿真驗證過程中分別選取了上海閔行區(qū)和北京市區(qū)兩個地理位置的兩個不同季節(jié)來說明問題。仿真結果表明,本文提出的方法能夠有效地提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)