專利名稱：自動(dòng)跟蹤式光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)的研究，尤其涉及一種自動(dòng)跟蹤式光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
能源是社會(huì)繁榮和發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力量，人類的一切活動(dòng)都離不開它。當(dāng)今人口的平均增長(zhǎng)率正在對(duì)能源的需求不斷的施加壓力。煤炭、石油、天然氣等不可再生資源是目前人類社會(huì)發(fā)展的主要能源，資源的有限性和人們對(duì)資源快速增長(zhǎng)的需求之間的矛盾日益突出，導(dǎo)致能源價(jià)格不斷升高，引起全球經(jīng)濟(jì)波動(dòng)，社會(huì)的不安定因素增加。自從1973年石油危機(jī)后，人們一直在尋求新能源技術(shù)的發(fā)展。太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、潮汐能、生物能等可再生能源的利用被普遍看好。其中太陽(yáng)能是最重要的清潔能源，從能量的形成過(guò)程分析，地球上 存在的其它形式的能源幾乎都是從太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化過(guò)來(lái)的。太陽(yáng)能潔凈無(wú)污染、資源豐富，被公認(rèn)為最有效代替化石能源的新能源口。光伏發(fā)電是一種通過(guò)將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電形式，主要是通過(guò)太陽(yáng)能光電池進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在常見(jiàn)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，大多采用固定式光伏板設(shè)計(jì)，不能保證光伏板與太陽(yáng)光角度成始終成90度角，太陽(yáng)能的利用率不夠充分；又由于太陽(yáng)能分布的特殊性，光伏發(fā)電站一般都分布在地廣人稀的偏遠(yuǎn)地區(qū)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一套能有效地提高光伏發(fā)電站的發(fā)電效率，并進(jìn)行遠(yuǎn)程在線監(jiān)控系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)跟蹤式光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)，簡(jiǎn)單概括為本系統(tǒng)主要由光信號(hào)變送器、光伏發(fā)電裝置、Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心組成。系統(tǒng)通過(guò)光信號(hào)變送器獲得的光信號(hào)傳遞給Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)，然后通過(guò)Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)分發(fā)給光伏發(fā)電裝置，最后，通過(guò)Zigbee/GPRs網(wǎng)關(guān)中的Zigbee網(wǎng)絡(luò)和串行網(wǎng)絡(luò)收集各光伏發(fā)電裝置的工作參數(shù)和光信號(hào)變送器的工作參數(shù)，并通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)將其反饋給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。所述的光信號(hào)變送器集成太陽(yáng)光自動(dòng)跟蹤旋轉(zhuǎn)平臺(tái)和自動(dòng)跟蹤控制器，其功能是通過(guò)當(dāng)?shù)氐奶?yáng)軌跡運(yùn)行規(guī)律和時(shí)鐘信息調(diào)整橫縱軸步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，實(shí)時(shí)檢測(cè)太陽(yáng)光強(qiáng)度信息，并保存旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)太陽(yáng)光強(qiáng)度最大點(diǎn)的太陽(yáng)光角度信息，將其作為各光伏發(fā)電裝置的控制角。所述的Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)集成了 Zigbee協(xié)調(diào)器模塊、GPRS模塊和串行通訊模塊，是系統(tǒng)的通訊樞組。本系統(tǒng)采用自動(dòng)跟蹤算法根據(jù)光伏電池輸出電壓的不同，分兩種方式進(jìn)行控制I.當(dāng)光強(qiáng)度<=光強(qiáng)度閾值時(shí)I)系統(tǒng)同步時(shí)間，查詢時(shí)間表，設(shè)置電機(jī)初始位置；[0011]2)變送器檢測(cè)光強(qiáng)度，記錄數(shù)據(jù)并分發(fā)；3)各光伏發(fā)電裝置接收數(shù)據(jù)并判斷是否大于之前的光強(qiáng)度，如果大于，則調(diào)整角度；反之，則不動(dòng)作，繼續(xù)等待接收。4)變送器按照時(shí)間表，依次進(jìn)行動(dòng)作并檢測(cè)光強(qiáng)度；5)檢測(cè)到終止信號(hào)，復(fù)位各設(shè)備至選擇初始值。2.當(dāng)光強(qiáng)度>光強(qiáng)度閾值時(shí)I)系統(tǒng)同步時(shí)間，查詢時(shí)間變，設(shè)置電機(jī)初始位置；2)變送器檢測(cè)光強(qiáng)度，并記錄數(shù)據(jù)； 3)時(shí)間間隔到后，變送器橫軸步進(jìn)電機(jī)以(O 90)度的間隔旋轉(zhuǎn)O 180度角，每次橫軸旋轉(zhuǎn)完畢后，變送器縱軸進(jìn)電機(jī)以O(shè) 15度的間隔旋轉(zhuǎn)± 15度角，并且記錄光強(qiáng)度和角度；4)從步驟3)操作所記錄的所有數(shù)據(jù)中選出最大光強(qiáng)度及相應(yīng)的角度數(shù)據(jù)，分發(fā)給所有光伏發(fā)電設(shè)備。通過(guò)采用上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是本系統(tǒng)將Zigbee與GPRS相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，解決了一般光伏發(fā)電站地域分布特殊，監(jiān)控困難和布線易老化等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了光伏發(fā)電系統(tǒng)低成本、低功耗和高可維護(hù)性的實(shí)時(shí)監(jiān)控。將光信號(hào)變送器獨(dú)立出來(lái)進(jìn)行光信號(hào)信息的單獨(dú)檢測(cè)，并通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一發(fā)送給光伏發(fā)電裝置進(jìn)行太陽(yáng)光自動(dòng)跟蹤，靈活地解決了大規(guī)模光伏發(fā)電站進(jìn)行太陽(yáng)光自動(dòng)跟蹤時(shí)需要消耗大量的能源和成本問(wèn)題。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的具體過(guò)程包括光信號(hào)變送器通過(guò)串行網(wǎng)絡(luò)與Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)連接，將獲得的光信號(hào)通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給光伏發(fā)電裝置；Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)和串行網(wǎng)絡(luò)收集各光伏發(fā)電裝置的工作參數(shù)和光信號(hào)變送器的工作參數(shù)，并通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)將其反饋給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心；遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控來(lái)自Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)，并且同步各光伏發(fā)電站Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)的時(shí)鐘數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1.自動(dòng)跟蹤式光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)主要由光信號(hào)變送器、光伏發(fā)電裝置、Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心組成。通過(guò)光信號(hào)變送器獲得的光信號(hào)并傳遞給Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)，然后將數(shù)據(jù)分發(fā)給光伏發(fā)電裝置，最后通過(guò)Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)中的Zigbee網(wǎng)絡(luò)和串行網(wǎng)絡(luò)收集各光伏發(fā)電裝置的工作參數(shù)和光信號(hào)變送器的工作參數(shù)，并通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)將其反饋給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動(dòng)跟蹤式光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)是由Zigbee協(xié)調(diào)器模塊、GPRS模塊和串行通信模塊組成。
專利摘要本實(shí)用新型提供的是自動(dòng)跟蹤式光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由光信號(hào)變送器、光伏發(fā)電裝置、Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心組成。通過(guò)光信號(hào)變送器獲得的光信號(hào)并傳遞給Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)，然后將數(shù)據(jù)分發(fā)給光伏發(fā)電裝置，最后通過(guò)Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)中的Zigbee網(wǎng)絡(luò)和串行網(wǎng)絡(luò)收集各光伏發(fā)電裝置的工作參數(shù)和光信號(hào)變送器的工作參數(shù)，并通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)將其反饋給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了光伏發(fā)電系統(tǒng)低成本、低功耗和高可維護(hù)性的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
文檔編號(hào)G05D3/12GK202795067SQ20122038147
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月2日
發(fā)明者但春林, 封長(zhǎng)林 申請(qǐng)人:西安元朔科技有限公司