一种跟踪支架的跟踪角度优化方法及系统与流程

技术特征：
1.一种跟踪支架的跟踪角度优化方法，其特征在于，包括：基于光伏电站测绘数据，仿真计算当前时刻光伏组件之间的阴影遮挡情况；基于所述阴影遮挡情况，确定能够实现光伏组件之间满足预设阴影遮挡条件的至少一个目标跟踪角度优化方案；从所述至少一个目标跟踪角度优化方案中选取在同一时间段内光伏组件累计接收到的辐照总量最高的目标跟踪角度优化方案作为各个跟踪支架的最优跟踪角度优化方案；其中，所述预设阴影遮挡条件包括：无阴影遮挡、阴影遮挡程度最小或阴影遮挡组件个数最少。2.根据权利要求1所述的跟踪角度优化方法，其特征在于，还包括：将所述最优跟踪角度优化方案发送至各个支架控制器进行跟踪角度调整。3.根据权利要求1所述的跟踪角度优化方法，其特征在于，所述基于光伏电站测绘数据，仿真计算当前时刻光伏组件之间的阴影遮挡情况，具体包括：获取所述光伏电站测绘数据，所述光伏电站测绘数据包含各个相邻跟踪支架之间的间距以及各个跟踪支架距离基准线的水平高度；基于各个所述水平高度得到前后相邻两个跟踪支架的支架高度差；基于各个所述支架高度差、当前时刻的太阳位置以及各个所述跟踪支架的旋转角度，确定当前时刻光伏组件之间的阴影遮挡情况。4.根据权利要求1所述的跟踪角度优化方法，其特征在于，光伏组件之间不存在阴影遮挡时满足如下不等式：l
′
＜s s
′
；式中，l
′
表示阴影遮挡在两排支架垂直方向上的距离，s表示第i个单轴跟踪支架之间的间距，s
′
表示阴影遮挡在被遮挡组串上的垂直距离，与l
′
方向一致。5.根据权利要求4所述的跟踪角度优化方法，其特征在于，光伏组件影子长度在光伏组件朝向轴上的分量l
′
的表达式如下：式中，β为太阳方位角，β
m
为光伏组件的方位角，l为光伏组件影子长度，l的表达式如下：式中，a为单个光伏组件的宽度，α为太阳高度角，z为跟踪支架的旋转角度。6.根据权利要求4所述的跟踪角度优化方法，其特征在于，当前影子方向上，支架间高度差所带来的支架间距的增减量在组件朝上轴上的分量s
′
的表达式如下：式中，β为太阳方位角，β
m
为光伏组件的方位角，b为支架高度差带来的影子增减量，b的
表达式如下：式中，h为前后相邻两个跟踪支架的支架高度差，α为太阳高度角。7.根据权利要求1所述的跟踪角度优化方法，其特征在于，所述基于所述阴影遮挡情况，确定能够实现光伏组件之间满足预设阴影遮挡条件的至少一个目标跟踪角度优化方案，具体包括：判断当前时刻光伏组件之间是否存在阴影遮挡；如果存在阴影遮挡，则利用跟踪支架间的阴影遮挡表达式，判断是否存在至少一个能够实现光伏组件之间无阴影遮挡的所述目标跟踪角度优化方案；如果存在至少一个能够实现光伏组件之间无阴影遮挡的所述目标跟踪角度优化方案，或当前时刻光伏组件之间不存在阴影遮挡，则利用最优化算法确定能够实现光伏组件之间无阴影遮挡的至少一个所述目标跟踪角度优化方案；如果不存在所述目标跟踪角度优化方案，利用所述最优化算法计算阴影遮挡程度最小的至少一个所述目标跟踪角度优化方案。8.根据权利要求1所述的跟踪角度优化方法，其特征在于，光伏电站的阴影遮挡程度包括两种情况，分别为光伏组件短边与东西方向平行时的组件竖排排布，以及光伏组件长边与东西方向平行时的组件横排排布；当光伏组件的排布方式为所述组件竖排排布时，阴影遮挡程度为：d
i
＜0的光伏电站组件板面阴影遮挡距离累和，d
i
为第i组支架间阴影遮挡距离；当所述光伏组件的排布方式为所述组件横排排布时，阴影遮挡程度d的表达式如下：式中，a为单个光伏组件的宽度，m为一块光伏组件具有的旁路二极管数量，每个阴影遮挡程度间阴影的距离差为a/m。9.一种跟踪支架的跟踪角度优化系统，其特征在于，包括：仿真计算单元，用于基于光伏电站测绘数据，仿真计算当前时刻光伏组件之间的阴影遮挡情况；优化方案确定单元，用于基于所述阴影遮挡情况，确定能够实现光伏组件之间满足预设阴影遮挡条件的至少一个目标跟踪角度优化方案；优化方案选取单元，用于从所述至少一个目标跟踪角度优化方案中选取在同一时间段内光伏组件累计接收到的辐照总量最高的目标跟踪角度优化方案作为各个跟踪支架的最优跟踪角度优化方案；其中，所述预设阴影遮挡条件包括：无阴影遮挡、阴影遮挡程度最小或阴影遮挡组件个数最少。10.根据权利要求9所述的跟踪角度优化系统，其特征在于，还包括：发送单元，用于将所述最优跟踪角度优化方案发送至各个支架控制器进行跟踪角度调整。
11.根据权利要求9所述的跟踪角度优化系统，其特征在于，所述仿真计算单元具体包括：数据获取子单元，拥有获取所述光伏电站测绘数据，所述光伏电站测绘数据包含各个相邻跟踪支架之间的间距以及各个跟踪支架距离基准线的水平高度；高度差确定子单元，用于基于各个所述水平高度得到前后相邻两个跟踪支架的支架高度差；仿真计算子单元，用于基于各个所述支架高度差、当前时刻的太阳位置以及各个所述跟踪支架的旋转角度，确定当前时刻光伏组件之间的阴影遮挡情况。12.根据权利要求9所述的跟踪角度优化系统，其特征在于，所述优化方案确定单元具体包括：第一判断子单元，用于判断当前时刻光伏组件之间是否存在阴影遮挡；第二判断子单元，用于在所述第一判断子单元判断为是的情况下，利用跟踪支架间的阴影遮挡表达式，判断是否存在至少一个能够实现光伏组件之间无阴影遮挡的所述目标跟踪角度优化方案；第一优化方案确定子单元，用于在所述第一判断子单元判断为否的情况下，或是所述第二判断子单元判断为是的情况下，利用最优化算法确定能够实现光伏组件之间无阴影遮挡的至少一个所述目标跟踪角度优化方案；第二优化方案确定子单元，用于在所述第二判断子单元判断为否的情况下，利用所述最优化算法计算阴影遮挡程度最小的至少一个所述目标跟踪角度优化方案。

技术总结
本发明公开了一种跟踪支架的跟踪角度优化方法及系统，基于光伏电站测绘数据仿真计算当前时刻光伏组件之间的阴影遮挡情况，基于阴影遮挡情况确定能够实现光伏组件之间无阴影遮挡、阴影遮挡程度最小或阴影遮挡组件个数最少的至少一个目标跟踪角度优化方案，从至少一个目标跟踪角度优化方案中选取在同一时间段内光伏组件累计接收到的辐照总量最高的目标跟踪角度优化方案作为各个跟踪支架的最优跟踪角度优化方案。本发明通过将能够实现光伏组件之间无阴影遮挡、阴影遮挡程度最小或阴影遮挡组件个数最少，同时光伏组件累计接收到的辐照总量最高的跟踪角度优化方案作为各个单轴跟踪支架的最优跟踪角度优化方案，实现光伏电站发电量的最大化。站发电量的最大化。站发电量的最大化。


技术研发人员：马骏驰 翁捷
受保护的技术使用者：阳光电源（上海）有限公司
技术研发日：2021.07.05
技术公布日：2021/9/21