网络控制太阳能光伏板随动系统研究＊

韩 晨，闫振华

（1.新疆铁道职业技术学院，新疆 乌鲁木齐830011；2.新疆德创工控技术有限公司，新疆 乌鲁木齐830011）

1 引言

太阳能光伏板对正太阳，发电效率才能最大。美国研究者通过实验研究发现运行良好的太阳能随动系统能使整个系统提高效率30%以上，HCPV系统[1]结合性能良好的随动系统，发电效率必将大幅提升，当采用的聚光比为500倍、太阳光法线与菲涅耳透镜中心轴线的夹角为0.5°时，发电效率将会下降20%，当偏差角达到1.2°时，发电效率将下降80%左右[2]。

然而，让太阳能电池板时刻对正太阳的过程也需要消耗宝贵的能源，加之现有的太阳能随动系统控制调整都有一定的延迟，感光元件和执行机构易受风沙的污染而失效，人工清理维护耗时费力，大大增加了系统的运行成本，降低了可靠性。这种双轴太阳能光伏板随动系统能精确地执行指令，并且简单、可靠、节能、免维护。

2 双自由度随动系统

现有的太阳能随动主要有主动式和被动式两种。

主动式系统主要由测量系统、控制系统和执行机构三部分组成。测量系统必须暴露在外，很容易受风沙的污染而失效，而感光部件多为精密光电元器件，只能由人工清理，费用高而且清理效果难以保证，比较适合用于实验室环境中。被动式系统直接执行外来指令，系统简洁可靠，但是控制精度受制于控制指令的编制水平。ABDALLAH等将太阳辐照计分别置于双轴跟踪和固定式的太阳能面板上，其中固定式太阳能面板朝南倾斜32°，然后测量太阳辐照的累计值，实验数据显示基于双轴跟踪的辐照接收量远大于基于固定式的太阳能面板，可提高大约41.34%的太阳能接收总量[3]。……