西門子plc遠(yuǎn)程監(jiān)控智能聯(lián)動光伏發(fā)電跟蹤系統(tǒng)

　　隨著光伏發(fā)電成本的下降，如何獲得最高的投資回報已成為主要投資發(fā)電公司關(guān)注的焦點。西門子plc遠(yuǎn)程監(jiān)控在光伏電方面廣泛應(yīng)用，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控智能聯(lián)動光伏發(fā)電跟蹤系統(tǒng)，能有效的對光伏電有效的進(jìn)行控制，光伏發(fā)電的原理是太陽能電池模塊吸收太陽輻射并將太陽能轉(zhuǎn)換為電能輸出，輸出電能與太陽能電池模塊吸收的太陽輻射成正比，太陽能吸收時太陽能。太陽能電池組件垂直于太陽光的入射角。輻射最大，發(fā)電效率最高。光伏發(fā)電的形式分為固定式和跟蹤式，跟蹤式光伏發(fā)電是獲得更高發(fā)電量的一種方式，通過優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計，可以大大降低跟蹤系統(tǒng)的成本，它遠(yuǎn)高于固定光伏發(fā)電。競爭力。

　　1.跟蹤控制方法的分類

　　常用于跟蹤光伏發(fā)電的跟蹤裝置的控制系統(tǒng)主要分為：光強(qiáng)跟蹤模式，時間跟蹤模式和用戶程序跟蹤模式;跟蹤括號主要分為單軸跟蹤和雙軸跟蹤。

　　光強(qiáng)跟蹤模式：主要采用閉環(huán)控制。光強(qiáng)度傳感器用于檢測太陽光與太陽能電池組件的平面入射角之間的偏差。當(dāng)偏差超過設(shè)定的閾值時，驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)器以減少光線偏差，直到太陽光線垂直于太陽能模塊的平面，以實現(xiàn)太陽高度角和方位角的跟蹤。根據(jù)光強(qiáng)傳感器的精度和類型，可以單軸跟蹤和雙軸跟蹤的形式應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)。

　　時間跟蹤模式：主要應(yīng)用于單軸跟蹤系統(tǒng)。它是一個預(yù)定的速度旋轉(zhuǎn)跟蹤，也就是說，地球自轉(zhuǎn)的周期是每周24小時，太陽運動的時間角度從東到西是恒定的，正好是24小時。因此，它也被稱為時間角度跟蹤。

　　用戶程序跟蹤模式：該跟蹤方法主要使用控制器，可根據(jù)用戶的特殊要求準(zhǔn)備滿足控制要求的控制程序。例如，可以通過位置傳感器的反饋結(jié)合跟蹤支架的仰角(傾斜角)來跟蹤太陽的位置，以實現(xiàn)太陽能模塊的最大輻射量。

　　2.微傾斜單軸智能聯(lián)動光伏跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計

　　微傾斜單軸智能聯(lián)動光伏跟蹤支架安裝在微傾斜(12)的形式，電機(jī)拖動多個支架。這樣，它是經(jīng)濟(jì)實用性和實用性的結(jié)合，通過理論計算得到最高的輸出比。根據(jù)支架的特點和工程安裝的要求，在實際工程控制中采用用戶程序跟蹤模式，

　　圖1跟蹤過程控制

　　如圖所示，跟蹤支架的跟蹤從水平位置開始并啟動控制系統(tǒng)的“東向模式”。——在當(dāng)?shù)靥柹鸷蟮念A(yù)設(shè)時間內(nèi)，以相同的時間間隔將電機(jī)啟動到設(shè)定的跟蹤點;當(dāng)東奇的預(yù)設(shè)時間結(jié)束時，支架將從跟蹤點進(jìn)入“正常跟蹤模式”。——根據(jù)計算，控制電機(jī)的運行，使入射的太陽光線總是落在微傾斜的法線平面上;當(dāng)在該時間段內(nèi)達(dá)到日落前預(yù)到達(dá)時，系統(tǒng)激活“夜間返回模式”。——在太陽落下之前跟蹤遮擋的擺動支架，以獲得最大的余輝，以增加發(fā)電站的日常發(fā)電量。同時，在整個控制系統(tǒng)中實時監(jiān)測電站的風(fēng)速。當(dāng)電站環(huán)境的風(fēng)速高于設(shè)定的安全閾值時，支架將被調(diào)平以確保安全。當(dāng)風(fēng)速小于某個值時，將重新進(jìn)入跟蹤狀態(tài)。

　　2.1微傾角跟蹤裝置跟蹤角的計算

　　根據(jù)用戶跟蹤裝置選擇的12角單軸跟蹤模式，跟蹤角ρt與支架傾角βt，太陽高度角αs和方位角γs之間的關(guān)系計算如下：

　　2.2單控制器結(jié)構(gòu)

　　整個控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)僅由西門子plc控制器和現(xiàn)場設(shè)備層組成。

　　跟蹤支架定位儀——角位移傳感器連接到控制器。控制器連接到現(xiàn)場設(shè)備(例如現(xiàn)場點擊，各種傳感器，智能儀表和開關(guān))以對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行自動控制。

　　2.3控制系統(tǒng)硬件設(shè)計

　　2.3.1控制單元

　　西門子smart系列PLC的6ES7288-1SR60-0AA0模塊被選為過程控制的中央控制單元。 西門子PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控已包含用于保存用戶程序和數(shù)據(jù)的集成裝載存儲器。

　　2.3.1機(jī)械結(jié)構(gòu)

　　單試樣機(jī)采用單根電動推桿，三根跟蹤支架通過鋼絲繩的柔性連接同步拖動，風(fēng)阻水平設(shè)定為7級。

　　2.4控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

　　該系統(tǒng)的編程軟件使用西門子的V2.3版本。使用易于理解的梯形方法和模塊化編程控制程序，將復(fù)雜的自動化任務(wù)分解為圖形編程語言，該語言由相應(yīng)的程序塊執(zhí)行。程序運行所需的大量數(shù)據(jù)和變量存儲在數(shù)據(jù)塊中。通過每個程序模塊之間的調(diào)用，系統(tǒng)實現(xiàn)了復(fù)雜的控制算法，如數(shù)據(jù)采集，過程控制和保護(hù)。

　　3.跟蹤系統(tǒng)發(fā)電效率分析與創(chuàng)新

　　3.1實驗樣本數(shù)據(jù)收集和分析

　　(1)測試條件

　　選擇相同規(guī)格和型號的230W多晶硅太陽能模塊和同一制造商的逆變器。在相同裝機(jī)容量(1150W)的前提下，一套采用8個單軸跟蹤模式，一套采用35個傾角固定安裝。方式。

　　(2)測量數(shù)據(jù)記錄

　　在春分日，比較了2011年3-22到24的兩種支架安裝方法的最佳發(fā)電曲線，如圖2所示。

　　圖2彈簧點前后跟蹤支架和固定支路的最大發(fā)電曲線

　　圖3 2011年5月23日跟蹤支架和固定支路最大發(fā)電曲線

　　(3)結(jié)論與分析

　　從測量數(shù)據(jù)記錄中，我們可以知道：

　　1在春分點中午左右，固定逆變器的功率輸出略高于跟蹤逆變器的功率輸出，但前者等效小時小于后者，即在相同的裝機(jī)容量下，跟蹤模式產(chǎn)生更多功率比固定功率。支架產(chǎn)生的電量。

　　隨著日照時間的增加，跟蹤發(fā)電曲線的峰值功率也將增加。當(dāng)光強(qiáng)度足夠時，跟蹤發(fā)電曲線的峰值功率將等于或甚至超過固定發(fā)電曲線的峰值功率，如圖3所示。

　　2跟蹤模式下的發(fā)電曲線更穩(wěn)定，更安靜，更適合電網(wǎng)的電網(wǎng)接入要求。對電網(wǎng)的影響比固定光伏發(fā)電系統(tǒng)慢，并且發(fā)電效率優(yōu)異。

　　3.2系統(tǒng)設(shè)計創(chuàng)新

　　國內(nèi)外使用的跟蹤方法主要是實時位置跟蹤或時間跟蹤。這兩種方法的缺點是在日出和日落前兩小時內(nèi)，由于跟蹤角度太大，如果受到場地大小的影響，則朝東或朝西的支架幾乎會遮擋它后面的支架。因此，如果是在大型電站中，這部分時間的照明將不會達(dá)到逆變器開始發(fā)電的條件。為了更好地利用四小時照明條件，提高了日照利用率，并通過兩種模式增加了控制模式：東起始階段和日落階段。這兩種模式采用非實時定位跟蹤，但采用非遮擋原理。間歇性啟動或夜間返回，使您可以在長時間的陽光下充分利用太陽輻射，增加發(fā)電量，并提高盈利能力。

　　結(jié)論

　　現(xiàn)代光伏技術(shù)的快速發(fā)展為電網(wǎng)的發(fā)展帶來了新的技術(shù)和挑戰(zhàn)。采用西門子PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控控制器跟蹤控制系統(tǒng)，為提高光伏電站的發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)效益提供了更加靈活可靠的解決方案，有效地提高了發(fā)電系統(tǒng)的智能化管理水平。

　　plc控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計已成功應(yīng)用于寧夏大型跟蹤光伏電站。實踐證明，該系統(tǒng)施工方便可靠，不依賴于照度監(jiān)控設(shè)備，運行可靠性高，真正實現(xiàn)低碳效應(yīng)，顯著提高了新能源發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)可靠性和綜合自動化水平，好處顯著改善。

      總結(jié)：遠(yuǎn)程監(jiān)控智能聯(lián)動光伏發(fā)電跟蹤系統(tǒng)可以把控制內(nèi)容寫成程序輸入到PLC內(nèi)，西門子PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)就會根據(jù)程序內(nèi)容控制各種動作機(jī)構(gòu)，從而提高光伏發(fā)電的效率。容感電氣為您提供全型號全系列西門子plc選型、訂購、售后一體式服務(wù)。如您有任何西門子電氣產(chǎn)品相關(guān)問題，歡迎咨詢我們的在線客服或者熱線電話，我們定為您誠意解答!