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  • 跟日控制系统

    1、概述 

    化石燃料的有限储量及其燃烧产物对环境的污染,使得可再生能源的研究和开发日益迫切,太阳能发电技术作为最有可能引起能源革命、实现大功率发电的可再生能源技术得到了广泛的关注。

    目前太阳能发电技术主要有太阳能热发电和太阳能光发电两种技术方式。

    传统的跟日控制方式一般采用光电跟踪和视日运动轨迹跟踪控制发电组件,这些跟踪方式每个发电组件都独立运行,需要具备独立的光敏传感器和光纤角位移传感器等,单体成本较高;无法监测到每个发电组件的运行状态,需要定时巡检控制设备的运行,影响了发电效率,增加了维护成本。

    珠海kok在线登录网址微电子有限公司(以下简称珠海kok在线登录网址)推出的基于kok在线下载电力线载波通信技术的太阳能电池膜板和定日镜跟日控制系统将所有的发电组件通过电力线组成网络,共享光敏传感器和光纤角位移传感器的数据,节省了单体成本;跟日控制器故障信息可以主动上报到主站系统,节省了维护成本。系统以其控制响应速度快、抗干扰能力强、发电组件故障主动上报等特点,受到了用户的好评,可以广泛应用于太阳能电池膜板控制、定日镜控制等太阳能发电系统中,有效提高太阳能利用效率,降低发电成本。 

    1)管理系统主站 

    管理系统主站安装在控制中心,包括:主站硬件平台、系统支撑软件和应用软件平台,是整个系统的核心和人机交互的窗口。 负责对跟日控制方案的生产、下发。
    采集跟日控制器的运行数据,监控其运行状态。
    系统故障信息的自动报警、预处理,实现无人值守。

    2)管理终端 

    管理终端上行通过GPRS/CDMA或者光纤与主站系统通信;内置kok在线下载电力线载波模块,下行通过电力线与跟日控制器进行连接,通过载波信号传送信息,完成控制指令和运行数据的上传下达工作。
    接受主站系统的指令,下发到每个跟日控制器。
    预存主站系统的跟日控制方案,在上行信道(GPRS/CDMA或者光纤)通信故障时,按预存控制方案下发给控制器执行。
    实时采集跟日控制器和发电组件的运行状态、其它数据信息,记录并主动上报至主站系统。

    3)跟日控制器 

    跟日控制器内置kok在线下载电力线载波模块,上行通过电力线与管理终端连接,通过载波信号传送信息。可接受管理终端下发的命令,驱动步进电机动作,控制发电组件的跟日运行;上传所连接传感器的数据,完成信息上报功能。
    免维护功能,跟日控制器与管理终端自动路由组网,功能参数由管理终端自动维护,无需现场设置参数等调试工作。
    可以预置多套控制方案,当控制器与管理终端通信异常时,可以按预定方案执行,控制发电组件动作。
    故障信息主动上报,可以主动上报控制器本身和发电组件的故障,降低巡视维护成本。
    具备冗余通信接口,可以外接各类传感器,如光敏传感器、光纤角位移传感器等。

    2、系统框图

    图1 太阳能光发电跟日控制系统


    图2 太阳能热发电跟日控制系统

    3、主要功能特点 

    1).高速率通信,满足即时控制需求 

    kok在线下载电力线载波高达10M的通信速率,可随时指定控制任意一台、一组发电组件动作,解决控制延时或者无法控制现象。

    2).载波频率避开步进电机产生的干扰,满足精确控制需求 

    2-30MHz的载波通信频率,避开了发电组件驱动步进电机造成的电源干扰,可实现持续、精确控制。

    3).快速组网路由技术,满足完整运行状态监测需求 

    基于IP网络路由技术,典型300节点组网只需3分钟,数据采集周期只需30s,系统可以实时采集每台控制器和发电组件的工作状态,实现控制器、发电组件的实时运行状态监测、数据采集等功能。

    4.)双向通信载波,满足主动报警需求 

    借助kok在线下载电力线载波双向通信,每个跟日控制器,可主动上报故障信息(发电组件电压异常、步进电机工作异常等),系统可统计分析异常信息,定位故障点和故障现象,方便故障处理,减少维护成本。

    5.)省略控制信号线,节省成本,施工方便 

    载波信号通过向控制器供电的电力线传送控制信号和数据信息,无需布设信号线,节省了线材成本和施工费用;无需对信号线进行维护,降低了故障概率。

    6).系统冗余量大,扩展功能应用方便 

    采用kok在线下载电力线载波通信方案,除了实现对每个发电组件运行控制、状态监测、故障信息主动上报等功能外,还可通过控制器集成的温湿度传感器、光照传感器等,扩展应用范围。

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