本發(fā)明涉及太陽能發(fā)電追蹤，具體為一種結合單軸追蹤與逆追蹤的太陽能發(fā)電算法。

背景技術：

1、隨著全球對可再生能源需求的不斷增長，太陽能作為一種清潔、可再生的能源形式，受到了廣泛關注和應用。在光伏發(fā)電技術中，提高光伏組件的發(fā)電效率是降低發(fā)電成本、提升能源利用率的關鍵。單軸追蹤技術和逆追蹤技術作為兩種有效的光伏追蹤技術，在提高光伏組件采光效率和控制發(fā)電功率方面顯示出獨特的優(yōu)勢。

2、單軸追蹤技術通過高精度的太陽位置傳感器和智能控制系統(tǒng)，實時監(jiān)測太陽的位置變化，并驅動電機調整光伏組件的角度，使其在一天中始終盡可能正對太陽光線。這一技術顯著提高了光伏組件的采光效率，從而增加了發(fā)電量。在全球范圍內，單軸追蹤技術已經(jīng)成為光伏領域的研究熱點，并在大型地面光伏電站、分布式光伏屋頂系統(tǒng)等多個領域得到了廣泛應用。然而，單軸追蹤技術在實際應用中仍存在一些不足，如在極端天氣條件下的追蹤精度限制、較高的初期投資成本以及對復雜地形和氣候條件的適應性挑戰(zhàn)。

3、逆追蹤技術則是一種在特定條件下通過調整光伏組件平面角度，偏離太陽直射方向，以提升組件轉化率、溫度控制和調節(jié)發(fā)電功率的裝置或方法。該技術特別適用于太陽輻射過強、環(huán)境溫度過高或多云地區(qū)等場景，通過優(yōu)化光伏組件的采光角度，實現(xiàn)更高效的能量轉換。盡管逆追蹤技術展現(xiàn)出了一定的優(yōu)勢和潛力，但其整體技術成熟度仍有待提高。目前，逆追蹤技術在實際應用中面臨技術成熟度不足、發(fā)電效率不穩(wěn)定以及理論模型與實際應用存在差距等問題。

4、更為關鍵的是，現(xiàn)有的光伏項目中，單軸追蹤技術和逆追蹤技術大多是單獨使用，缺乏有效的整合和協(xié)同優(yōu)化。兩種技術各自的控制策略和運行參數(shù)沒有實現(xiàn)有機結合，導致整個光伏系統(tǒng)的性能沒有達到最優(yōu)。此外，現(xiàn)有的光伏仿真設計系統(tǒng)在對兩種追蹤技術的模擬和分析方面存在明顯不足，無法準確預測兩種技術結合應用后的發(fā)電量、系統(tǒng)穩(wěn)定性等關鍵指標，這給光伏項目的規(guī)劃和設計帶來了盲目性，增加了項目投資風險，為此提出了一種結合單軸追蹤與逆追蹤的太陽能發(fā)電算法。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種結合單軸追蹤與逆追蹤的太陽能發(fā)電算法，以解決背景技術問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種結合單軸追蹤與逆追蹤的太陽能發(fā)電算法，包括以下步驟：

3、1.數(shù)據(jù)收集和分析，并繪制光伏設計方案

4、步驟1.1：收集基礎數(shù)據(jù)

5、小步驟1.1.1：與meteonorm和solargis專業(yè)氣象數(shù)據(jù)庫建立穩(wěn)定的數(shù)據(jù)連接接口，獲取光伏電站所在地至少過去10年的詳細氣象數(shù)據(jù)，包括但不限于逐小時的光照強度、溫度、風速、風向、氣壓以及濕度信息；同時，獲取該地區(qū)的長期氣候統(tǒng)計數(shù)據(jù)，包括但不限于年平均日照時數(shù)、平均氣溫以及極端天氣發(fā)生頻率。

6、步驟1.2：建立光伏電站模型

7、小步驟1.2.1：根據(jù)收集到的地理信息和場地實際情況，繪制光伏電站的精確平面仿真模型。

8、2.為光伏設計方案選擇單軸跟蹤和逆跟蹤方式并完善包括但不限于逆變器組串以及線纜配置

9、步驟2.1：選擇跟蹤方式

10、小步驟2.1.1：基于前期收集的地理位置、氣象條件、光伏組件技術參數(shù)以及光伏方案的排布設計的多方面因素，進行全面的綜合評估，選擇不同的跟蹤方式，單軸跟蹤或逆跟蹤，或兩者同時選擇。

11、步驟2.2：計算逆變器容量并配置、完善線纜方面的配置

12、小步驟2.2.1：選擇逆變器型號，設定容配比，以應對組件在不同環(huán)境條件下的輸出功率波動，確保逆變器在較長時間內能夠高效運行。仿真模型根據(jù)光伏組件的參數(shù)和逆變器的輸入要求，進行組串分布方式設計。

13、3.預生成發(fā)電量分析報告

14、步驟3.1：分析發(fā)電量數(shù)據(jù)

15、小步驟3.1.1：整理仿真結果，根據(jù)建立的光伏電站模型和選定的跟蹤方式，模擬計算光伏電站在不同時間段的發(fā)電量。

16、步驟3.2：生成發(fā)電量分析報告

17、小步驟3.2.1：根據(jù)發(fā)電量數(shù)據(jù)和分析結果，編寫詳細的發(fā)電量分析報告，報告內容包括光伏電站的基本信息、發(fā)電量模擬結果、消納分析結論。

18、優(yōu)選地，在所述步驟1.1中，還包括以下步驟：

19、小步驟1.1.2：與用電方進行深入溝通，收集詳細的用電參數(shù)。包括但不限于日用電量、月用電量、用電負荷曲線以及用電峰谷時段分布信息；對于接入電網(wǎng)的光伏電站，確定電網(wǎng)的接入要求和當?shù)氐碾妰r政策；基于上述用電參數(shù)，設計光伏電站的裝機容量和發(fā)電調度策略。

20、優(yōu)選地，在所述步驟1.2中，還包括以下步驟：

21、小步驟1.2.2：設置光伏組件的基本參數(shù)，包括但不限于組件的型號、安裝方式、安裝傾角以及陰影遮擋的信息。

22、優(yōu)選地，在所述步驟2.2中，還包括以下步驟：

23、小步驟2.2.2：選擇組串分布方式，并在電站平面進行包括但不限于逆變器、交流匯流箱以及高低壓柜的配置，智能生成線纜路徑圖，并統(tǒng)計其長度。

24、小步驟2.2.3：根據(jù)逆變器及組串配置，完善線纜配置方式以及變壓器選型。

25、優(yōu)選地，在所述步驟3.1中，還包括以下步驟：

26、小步驟3.1.2：詳細分析影響發(fā)電量的各種損耗因素，包括但不限于逆變器效率損耗、超配削峰損耗以及組件老化損耗。

27、優(yōu)選地，在所述小步驟3.2.1的報告中，使用圖表和表格直觀地展示數(shù)據(jù)和分析結果。

28、與現(xiàn)有技術對比，本發(fā)明具備以下有益效果：

29、本發(fā)明實現(xiàn)了單軸跟蹤和逆跟蹤的協(xié)同優(yōu)化，有效避免了傳統(tǒng)設計中技術孤立、后期協(xié)同困難的難題，從而確保光伏系統(tǒng)性能在項目初期即得到全面優(yōu)化，最大化發(fā)電效率，并通過詳盡模擬單軸追蹤與逆追蹤系統(tǒng)的特性與控制邏輯，結合實際電站數(shù)據(jù)校準模型參數(shù)，使得系統(tǒng)在不同環(huán)境條件下的發(fā)電量預測更為準確，為光伏項目的科學規(guī)劃、設計與性能評估提供了強有力的數(shù)據(jù)支撐，有助于行業(yè)更加高效、可持續(xù)地發(fā)展。

30、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所指出的結構來實現(xiàn)和獲得。

技術特征：

1.一種結合單軸追蹤與逆追蹤的太陽能發(fā)電算法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求，所述的一種結合單軸追蹤與逆追蹤的太陽能發(fā)電算法，其特征在于，在所述步驟1.1中，還包括以下步驟：

3.根據(jù)權利要求，所述的一種結合單軸追蹤與逆追蹤的太陽能發(fā)電算法，其特征在于，在所述步驟1.2中，還包括以下步驟：

4.根據(jù)權利要求，所述的一種結合單軸追蹤與逆追蹤的太陽能發(fā)電算法，其特征在于，在所述步驟2.2中，還包括以下步驟：

5.根據(jù)權利要求，所述的一種結合單軸追蹤與逆追蹤的太陽能發(fā)電算法，其特征在于，在所述步驟3.1中，還包括以下步驟：

6.根據(jù)權利要求，所述的一種結合單軸追蹤與逆追蹤的太陽能發(fā)電算法，其特征在于，在所述小步驟3.2.1的報告中，使用圖表和表格直觀地展示數(shù)據(jù)和分析結果。

技術總結
本發(fā)明涉及太陽能發(fā)電追蹤技術領域，且公開了一種結合單軸追蹤與逆追蹤的太陽能發(fā)電算法，本發(fā)明實現(xiàn)了單軸跟蹤和逆跟蹤的協(xié)同優(yōu)化，有效避免了傳統(tǒng)設計中技術孤立、后期協(xié)同困難的難題，從而確保光伏系統(tǒng)性能在項目初期即得到全面優(yōu)化，最大化發(fā)電效率，并通過詳盡模擬單軸追蹤與逆追蹤系統(tǒng)的特性與控制邏輯，結合實際電站數(shù)據(jù)校準模型參數(shù)，使得系統(tǒng)在不同環(huán)境條件下的發(fā)電量預測更為準確，為光伏項目的科學規(guī)劃、設計與性能評估提供了強有力的數(shù)據(jù)支撐，有助于行業(yè)更加高效、可持續(xù)地發(fā)展。

技術研發(fā)人員：朱進,吳振,姚巖輝,孟慶豹,鹿文學,高雅楠
受保護的技術使用者：鷓鴣云（徐州）信息技術有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15