由于激勵性政策的出臺和產(chǎn)業(yè)技術(shù)的持續(xù)進步,我國光伏發(fā)電行業(yè)總體平穩(wěn)有序發(fā)展,大量光伏系統(tǒng)投入運行。然而,光伏系統(tǒng)發(fā)電的效率受其表面積灰的負(fù)面影響會嚴(yán)重下降。現(xiàn)階段,由于缺乏簡單高效的積灰清潔手段,人工清洗仍是我國絕大多數(shù)光伏電站首選的清洗方式。但該方式存在工人勞動強度大,清洗成本高且效率低等諸多缺陷。因此急需自動化程度高、成本較低的方案代替定期人工清潔,以提高光伏電站的經(jīng)濟效益。因此,本文針對分布式光伏電站組件分布散、人工清潔成本高、資源浪費等問題,研發(fā)一種低成本,結(jié)構(gòu)簡單,清潔效率高的分布式光伏組件無水清洗器人。首先,闡述了光伏發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論,分析光伏組件表面積灰的對光伏系統(tǒng)的危害;參比IEC60891標(biāo)準(zhǔn)及實際監(jiān)測數(shù)據(jù),建立了光伏清潔評價方法;通過經(jīng)濟成本和能耗分析,建立了分布式光伏組件清洗模型,確定了不同工況下的清洗周期。其次,對分布式光伏組件清洗機器人的機械結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)進行設(shè)計。繪制行走系統(tǒng)及清洗系統(tǒng)三維模型;校驗傳動機構(gòu)關(guān)鍵零部件強度;優(yōu)選清洗滾刷材料;分析機器人控制系統(tǒng)的具體要求設(shè)計硬件電路,確定清洗模式,研發(fā)控制程序。最后,開展分布式光伏組件清洗機器人性能試驗,在不... 

【文章來源】：東北電力大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 光伏發(fā)電技術(shù)的研究歷史與國內(nèi)外現(xiàn)狀
        1.2.1 積灰對光伏組件性能影響國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 光伏組件除塵技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 光伏發(fā)電系統(tǒng)基礎(chǔ)理論與積灰清洗評價方法
    2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)基礎(chǔ)理論
        2.1.1 太陽能光伏電池的模型
        2.1.2 光電系統(tǒng)分類
    2.2 積灰對光伏組件的影響
    2.3 光伏組件積灰清洗評測系統(tǒng)
        2.3.1 監(jiān)測系統(tǒng)
        2.3.2 清洗效果評測方法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 分布式光伏組件清洗機器人機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.1 機器人行走系統(tǒng)設(shè)計
        3.1.1 機器人移動方式分析
        3.1.2 機器人外形設(shè)計
        3.1.3 關(guān)鍵零部件設(shè)計
    3.2 清洗系統(tǒng)設(shè)計
        3.2.1 清掃電機的選型
        3.2.2 齒輪箱的設(shè)計
        3.2.3 旋轉(zhuǎn)滾刷清洗材料優(yōu)選與實驗測試
        3.2.4 清洗系統(tǒng)總體設(shè)計圖
    3.3 本章小結(jié)
第4章 分布式光伏組件清洗機器人控制系統(tǒng)設(shè)計
    4.1 控制系統(tǒng)總體設(shè)計
        4.1.1 總體設(shè)計要求
        4.1.2 清洗模式設(shè)計
        4.1.3 控制結(jié)構(gòu)設(shè)計
    4.2 主控模塊設(shè)計
        4.2.1 控制芯片選型
        4.2.2 最小系統(tǒng)電路設(shè)計
    4.3 功能模塊設(shè)計
        4.3.1 電源模塊設(shè)計
        4.3.2 電機驅(qū)動模塊設(shè)計
        4.3.3 限位保護模塊設(shè)計
        4.3.4 時鐘模塊設(shè)計
        4.3.5 通信模塊設(shè)計
    4.4 上位機軟件設(shè)計
    4.5 本章小結(jié)
第5章 清洗試驗與最佳清洗周期建立
    5.1 現(xiàn)場試驗工況
        5.1.1 試驗現(xiàn)場地理情況
        5.1.2 試驗現(xiàn)場電池板參數(shù)
    5.2 清洗效果現(xiàn)場試驗
        5.2.1 光伏組件清洗機器人運行參數(shù)
        5.2.2 清洗試驗結(jié)果分析
    5.3 最佳清洗周期模型的建立與經(jīng)濟性分析
        5.3.1 最佳清洗周期模型的建立
        5.3.2 清洗成本分析
        5.3.3 經(jīng)濟性分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于滑動標(biāo)準(zhǔn)差計算的光伏陣列異常數(shù)據(jù)清洗辦法[J]. 時珉,尹瑞,胡傲宇,吳驥.  電力系統(tǒng)保護與控制. 2020(06)
[2]基于混合高斯模型與Copula函數(shù)結(jié)合的光伏電站功率相依結(jié)構(gòu)建模[J]. 朱曉榮,金繪民,王羽凝.  太陽能學(xué)報. 2019(07)
[3]光伏板清掃機器人支撐架輕量化優(yōu)化設(shè)計[J]. 王龍,王云霞,陳健飛,蔣麒麟.  機械設(shè)計與研究. 2018(04)
[4]一種太陽電池板智能除塵器設(shè)計[J]. 張軍斌,王敏,蔡堅勇,陳鑫瀅.  太陽能學(xué)報. 2017(08)
[5]我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來展望[J]. 孔凡太,戴松元.  中國工程科學(xué). 2016(04)
[6]太陽電池積灰對其發(fā)電性能影響的研究[J]. 李練兵,王增喜,劉斌,郭向尚.  太陽能學(xué)報. 2016(06)
[7]光伏組件無水清潔探討研究[J]. 王哲,林燕梅,楊靜,王勝利,劉莉敏,定世攀.  太陽能. 2016(02)
[8]面向光伏板清洗的單軌行走式機器人清洗器位姿研究[J]. 沈鋮瑋,杭魯濱,卞懷強,王君,陸九如,王玉昭,秦偉,皇甫亞波.  中國機械工程. 2015(24)
[9]適用于大規(guī)模光伏陣列的無水清掃機器人[J]. 王海峰,李鳳婷,賈言爭,吳為民.  可再生能源. 2015(10)
[10]灰塵對光伏發(fā)電的影響及組件清洗研究[J]. 孟偉君,樸鐵軍,司德亮,張文華,于俊峰,陳志燕.  太陽能. 2015(02)

碩士論文
[1]平板型太陽能集熱器關(guān)鍵參數(shù)變化對其集熱效率影響的研究[D]. 車永毅.蘭州理工大學(xué) 2016



本文編號：3163422