本申請涉及太陽能發電技術,尤其涉及一種太陽能發電機組控制方法及系統。
背景技術:
隨著經濟的發展、社會的進步,人們對能源提出越來越高的要求,尋找新能源成為當前人類面臨的迫切課題。
太陽能是一種干凈的可再生的新能源,越來越受到人們的親睞,在人們生活、工作中有廣泛的作用。利用太陽能發電有兩大類型,一類是太陽光伏發電(亦稱太陽能光伏發電),另一類是太陽熱發電(亦稱太陽能熱發電)。
太陽能光伏發電是將太陽能直接轉變成電能的一種發電方式。太陽能熱發電是先將太陽能轉化為熱能,再將熱能轉化成電能,然而,由于太陽能的采集受到天氣及晝夜太陽輻射差的影響,例如在陰雨天夜間,太陽能熱發電系統需要通過補充火力發電來維持發電,因而不能實現全天候太陽能熱發電,且不節能環保,運行成本較高。
技術實現要素:
本申請提供一種改進的太陽能發電機組控制方法及系統。
根據本申請的第一方面,本申請提供一種太陽能發電機組控制方法,當太陽能發電機組處于停機狀態時,控制太陽能發電機組的太陽能板轉動至設定角度區間內的某一角度。
本發明的太陽能發電機組控制方法中,該方法還包括下述步驟:
判斷太陽能發電機組所處環境的溫度與設定溫度的大小,以及判斷太陽能發電機組是否處于設定的故障狀態范圍內;
若太陽能發電機組所處環境的溫度小于等于設定溫度,且太陽能發電機組處于無故障狀態,控制太陽能板轉動設定角度區間內的某一角度;反之則使太陽能板保持靜止。
本發明的太陽能發電機組控制方法中,所述設定溫度為20℃;所述設定的故障狀態包括:太陽能板變形故障、太陽能板轉速故障、太陽能板鎖定、環境風速大于停機風速。
本發明的太陽能發電機組控制方法中,通過控制太陽能板以設定的轉動速度向迎光面轉動,來使太陽能板盡可能多的接收陽光的照射。
本發明的太陽能發電機組控制方法中,當太陽能板處于背光面和迎光面之間時,檢測太陽能板的轉速區間,并判斷太陽能板轉速是否處于設定轉速;若太陽能板轉速處于設定轉速區間,則控制太陽能板以當前轉速轉動;
若太陽能板轉速大于設定轉速區間的最大值,則控制太陽能板減速,直到太陽能板轉速處于設定轉速為止;若太陽能板轉速小于設定轉速區間的最小值,則控制太陽能板加速,直到太陽能板轉速處于轉速為止。
本發明的太陽能發電機組控制方法中,該方法還包括下述步驟:在太陽能發電機組停機之前根據太陽能發電機組當前所處工作狀態控制太陽能發電機組的停機過程。
本發明的太陽能發電機組控制方法中,所述工作狀態包括:“發電”、“準備”、“維護”、“啟動”和“運行”。
本發明的太陽能發電機組控制方法中,根據太陽能發電機組當前所處狀態控制太陽能發電機組的停機過程具體包括下述組步驟:
檢測并判斷太陽能發電機組當前所處狀態;
若太陽能發電機組在停機之前處于“發電”狀態,則控制太陽能板以常規轉速向背光面轉動;
若太陽能發電機組在停機之前處于“準備”、“維護”、“啟動”或“運行”狀態,則控制太陽能板以大于設定轉速的轉速向背光面轉動。
根據本申請的第二方面,本申請提供一種太陽能發電機組控制系統,其包括:檢測單元、判斷單元和控制單元;
所述控制單元用于在太陽能發電機組處于停機狀態時,控制太陽能板轉動至設定角度區間內的某一角度。
本發明的太陽能發電機組控制系統中,所述檢測單元包括:
溫度檢測模塊,其用于檢測太陽能發電機組所處環境的溫度,并將檢測結果發送至溫度判斷模塊;
狀態檢測模塊,其用于檢測太陽能發電機組所處狀態,并將檢測結果發送至發電機組狀態判斷模塊;以及
太陽能板轉速檢測模塊,其用于檢測太陽能板的轉速,并將檢測結果發送至太陽能板轉速判斷模塊;
所述判斷單元包括:
溫度判斷模塊,其用于根據溫度檢測模塊的檢測結果,判斷太陽能發電機組所處環境溫度與設定溫度的大小,并將判斷結果發送至控制單元;
狀態判斷模塊,其用于根據狀態檢測模塊的檢測結果,判斷太陽能發電機組的工作狀態和/或故障狀態,并將判斷結果發送至控制單元;
太陽能板轉速判斷模塊,其用于根據太陽能板轉速檢測模塊的檢測結果,判斷太陽能板轉速是否處于設定轉速區間,并將判斷結果發送至控制單元。
本申請的有益效果是:本發明提供的太陽能發電機組控制方法,當太陽能發電機組在低光照環境下停機時,可控制太陽能板轉動一定角度,從而使太陽能板從背光面轉向迎光面,從而提高太陽能發電機組的發電效率。
附圖說明
圖1為本發明一實施例提供的太陽能發電機組控制方法的流程圖;
圖2為本發明的太陽能發電機組控制系統的結構框圖。
具體實施方式
為使本技術領域的人員更好地理解本發明的技術方案,下面結合附圖對本發明提供的太陽能發電機組控制方法及系統進行詳細說明。
本發明第一實施例提供的太陽能發電機組控制方法,其當太陽能發電機組處于停機狀態時,控制太陽能發電機組的太陽能板轉動至設定角度區間內的某一角度。
其中,所述停機狀態指的是太陽能發電機組處于故障停機和維護停機的狀態。所述設定角度區間為0°至360°,其具體大小可根據太陽能板的具體型號及太陽能發電機組所處具體環境進行設定,例如,在本實施例的一種實施方式中,所述設定角度區間為90°至270°,并且優選100°至200°。
本發明第二實施例提供的太陽能發電機組控制方法,其當太陽能發電機組在陰天環境下處于停機狀態時,控制太陽能發電機組太陽能板以設定角度區間內的某一角度進行轉動,具體包括下述步驟:s10~s30。
如圖1所示,在步驟s10中,檢測太陽能發電機組所處環境的溫度,并判斷該溫度與設定的溫度的大小;
在步驟s20中,判斷風力發電機組是否處于無故障狀態;
在步驟s30,根據步驟s10和s20的判斷結果執行相應的操作,具體為,若太陽能發電機組所處環境的溫度小于等于設定溫度,且太陽能發電機組處于無故障狀態,控制太陽能板轉動設定角度區間內的某一角度;反之則使太陽能板保持靜止。其中,本實施例中所述設定溫度為20℃;所述故障包括:太陽能板變形故障、太陽能板轉速故障、太陽能板鎖定、環境風速大于停機風速。
例如,在一種實施方式中,當判定太陽能發電機組所處環境溫度小于等于設定溫度,且太陽能發電機組處于無故障狀態時,可控制太陽能板以90°至270°之間的角度轉動,并且優選以100°至200°之間的角度轉動。當判定太陽能發電機組所處環境溫度大于設定溫度,和/或太陽能發電機組處于“故障狀態”時,則使太陽能板保持靜止。
需要說明得是,上述步驟s10和s20并無先后順序,在實際應用中,可先執行s10再執行s20,也可先執行s20再執行s10,或者同時執行s10和s20。上述“故障狀態”指的是太陽能發電機組處于太陽能板變形故障、太陽能板轉速故障、太陽能板鎖定和/或環境風速大于停機風速;上述“無故障狀態”指的是太陽能發電機組不處于太陽能板變形故障、太陽能板轉速故障、太陽能板鎖定、環境風速大于停機風速這四種狀態,若太陽能發電機組處于其他故障狀態同樣屬于此處無故障狀態的范疇。
本發明第三例提供的太陽能發電機組控制方法,其當太陽能發電機組組處于停機狀態時,通過控制太陽能板以設定的轉動速度向迎光面轉動,來使太陽能板盡可能多的接收陽光的照射。
進一步地,該方法還包括下述步驟:在太陽能板處于背光面和迎光面之間時,檢測太陽能板的轉速,并判斷太陽能板轉速是否處于設定轉速區間。若太陽能板轉速處于設定轉速區間,則控制太陽能板以當前轉速轉動;
若太陽能板轉速大于設定轉速區間的最大值,則控制太陽能板減速,直到太陽能板轉速處于設定轉速為止;若太陽能板轉速小于設定轉速區間的最小值,則控制太陽能板加速,直到太陽能板轉速處于轉速為止。
本發明第四實施例提供的太陽能發電機組控制方法,其在太陽能發電機組停機之前根據太陽能發電機組當前所處工作狀態控制太陽能發電機組的停機過程。
該方法包括下述步驟:1)檢測并判斷太陽能發電機組當前所處狀態;其中,太陽能發電機組狀態包括:“準備”、“維護”、“啟動”、“運行”和“發電”五種狀態。2)根據太陽能發電機組所處狀態執行相應的停機過程。具體地,若太陽能發電機組在停機之前處于“發電”狀態,則控制太陽能板以常規轉速向背光面轉動;
若太陽能發電機組在停機之前處于“準備”、“維護”、“啟動”或“運行”狀態,則控制太陽能板以大于設定轉速的轉速向背光面轉動。例如,在一種實施方式中,當太陽能發電機組從“準備”、“維護”、“啟動”或“運行”狀態轉向“停機”狀態時,可控制太陽能板以0.4°/s的轉速向背光面轉動。
作為,本發明的另一種技術方案,本發明還提供了一種太陽能發電機組停機控制系統,其包括控制單元,用于在太陽能發電機組處于停機狀態時,控制太陽能板轉動至設定角度區間內的某一角度。
下面結合圖2對本發明提供的太陽能發電機組控制系統進行詳細描述。如圖2所示,本發明提供的太陽能發電機組控制系統包括檢測單元1、判斷單元2、控制單元3。
其中,檢測單元1包括:溫度檢測模塊10,其用于檢測太陽能發電機組所處環境的溫度,并將檢測結果發送至溫度判斷模塊20;狀態檢測模塊11,其用于檢測太陽能發電機組所處狀態,并將檢測結果發送至發電機組狀態判斷模塊21;以及太陽能板轉速檢測模塊12,其用于檢測太陽能板的轉速,并將檢測結果發送至太陽能板轉速判斷模塊22。
判斷單元2包括:溫度判斷模塊20,其用于根據溫度檢測模塊10的檢測結果,判斷太陽能發電機組所處環境溫度與設定溫度的大小,并將判斷結果發送至控制單元3,所述設定溫度為-20℃;
狀態判斷模塊21,其用于根據狀態檢測模塊11的檢測結果,判斷太陽能發電機組的工作狀態和/或故障狀態,并將判斷結果發送至控制單元3,所述工作狀態包括:“準備”、“維護”、“啟動”、“運行”和“發電”,所述故障狀態包括:太陽能板變形故障、太陽能板轉速故障、太陽能板鎖定、環境風速大于停機風速;
太陽能板轉速判斷模塊22,其用于根據太陽能板轉速檢測模塊12的檢測結果,判斷太陽能板轉速是否處于設定轉速區間,并將判斷結果發送至控制單元3;所述設定轉速區間為低轉速區間,其具體值可根據太陽能發電機組型號及環境條件進行設定,例如在一種實施方式中,所述設定轉速區間可為1rpm至3rpm,優選1.5rpm至2rpm。
控制單元3,其用于在太陽能發電機組處于停機狀態時,控制太陽能板的轉速,以及轉動至設定角度區間內的某一角度。
具體地,當所述狀態判斷模塊判定“太陽能發電機組不處于設定的故障狀態范圍內”,及所述溫度判斷模塊判定“太陽能發電機組所處環境的溫度小于等于設定溫度”時,所述控制單元控制太陽能板轉動至設定角度區間內的某一角度;
當所述狀態判斷模塊判定“太陽能發電機組處于設定的故障狀態范圍內”,和/或所述溫度判斷模塊判定“太陽能發電機組所處環境的溫度大于設定溫度”時,所述控制單元控制太陽能板保持靜止。
當所述太陽能板轉速判斷模塊判定“太陽能板轉速處于設定轉速區間”時,所述控制單元控制太陽能板以當前轉速轉動;
當所述太陽能板轉速判斷模塊判定“太陽能板轉速大于設定轉速區間的最大值”時,所述控制單元控制太陽能板減速,直到太陽能板轉速處于設定轉速為止;
當所述太陽能板轉速判斷模塊判定“太陽能板轉速小于設定角度區間的最小值”時,所述控制單元控制太陽能板加速,直到太陽能板轉速處于設定轉速為止。
進一步地,所述控制單元根據太陽能發電機組在停機之前所處工作狀態控制太陽能發電機組的停機過程。
具體地,當所述狀態判斷模塊判定“太陽能發電機組處于發電狀態”時,所述控制單元控制控制太陽能板以常規轉速向背光面轉動;
當所述風機狀態判斷模塊判定“太陽能發電機組處于準備、維護、啟動或運行狀態”時,所述控制單元根據控制太陽能板以大于設定轉速的轉速向背光面轉動。
需要說明得是,本發明提供的太陽能發電機組控制方法及控制系統中的停機或停機狀態指的是故障停機和維護停機,此處的故障不限于上述太陽能板變形故障、太陽能板轉速故障、太陽能板鎖定、環境風速大于停機風速四種狀態,而是還包括其他使太陽能發電機組停機的故障。
以上內容是結合具體的實施方式對本申請所作的進一步詳細說明,不能認定本申請的具體實施只局限于這些說明。對于本申請所屬技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本申請發明構思的前提下,還可以做出若干簡單推演或替換。