聚光光伏發(fā)電技術因其低成本、高效率的特點成為大型光伏電站關注的焦點。作為第三代光伏技術,主要從高聚光效率和高均勻度的聚光器、高轉換效率的聚光太陽能電池、高追蹤精度的追蹤裝置三個方面進行了升級優(yōu)化。雖然聚光光伏技術相較于前兩代已經(jīng)有了巨大革新,但是光伏系統(tǒng)的追蹤裝置普遍還是采用了傳統(tǒng)的以步長為條件的追蹤方法,并未考慮系統(tǒng)的發(fā)電量與耗電量之間的關系,無法使系統(tǒng)凈發(fā)電量最大化,致使系統(tǒng)整體效率偏低。因此,本文主要針對第三方面——追蹤裝置,以“節(jié)能高效”為主旨,以設計出新型追蹤控制策略為終極目標,從太陽運動追蹤的基礎模型入手,結合聚光太陽能電池的輸出特性,設計出一種雙軸交替式變頻追蹤控制策略。設計新型控制策略主要包括以下三個步驟:為了達到對太陽運行軌跡的精準追蹤,建立關于太陽運行的基礎模型,分為視日運動軌跡模型和太陽輻照模型兩種。通過坐標轉換將太陽位置從時角坐標系轉至地平坐標系,以高精度方法計算可求得高度角和方位角。利用兩角度可計算出觀測點的水平面和光伏組件旋轉條件下的輻照度。仿真實驗表明,該視日運動軌跡模型能夠準確描述觀測點太陽運行軌跡的變化,為追蹤裝置的精準追蹤提供參照標準,同時光輻照度模... 

【文章來源】：江蘇科技大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

地球運行示意圖

即使宇宙中天體的運動客觀存在,但對于身處地球上的觀測者來說是很難界定的。為了能夠準確描述太陽與地球之間的相對運動位置,引入"天球"的概念,圖2.2所示為天球模型示意圖。所謂"天球"就是假象為無限大的地球,所有天體附著在其上。與地球相對應,地球的南北兩極對應"天球"的天南極和天北極；"天球"赤道面為地球赤道面的無限放大；黃道平面即為太陽圍繞地心作循環(huán)往復運動的平面,運行軌跡稱作太陽視運行軌跡；黃赤交角即為黃道平面與"天球"赤道面的夾角23°26"。地平坐標系與時角坐標系是兩種常用來描述太陽相對位置的坐標系。在地平坐標系中,X-Y軸構成的較大平面為觀測者所在地平面的無限延展,太陽的相對位置可用太陽高度角和太陽方位角來衡量；在時角坐標系中,X-Y軸構成的較大平面為天球赤道面,太陽的相對位置用赤緯角和時角兩變量來衡量。在這兩組參數(shù)獲取過程中,太陽高度角和太陽方位角的獲取方法更加快捷,因此,在接下來的太陽相對位置計算時將采用坐標轉換的方法,用高度角與方位角來描述太陽位置,為提出追蹤策略打下基礎。

在提出追蹤控制策略之前,首先通過時角坐標系向地平坐標系轉換的方法求得太陽高度角與太陽方位角。其中,太陽高度角為太陽入射光線與地平面夾角,太陽方位角為太陽入射光線投影與正南軸的夾角。圖2.3兩坐標系下的幾何位置示意圖。在地平坐標系中,以太陽高度角h和光線投影與正南軸構成的夾角A*來描述天體位置。X軸指向正北；Y軸指向正東,Z軸指向天頂。天體位置可表示為：

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：2910836