菲涅尔式反光镜组装置的逐日跟踪控制系统及其控制方法

摘要

本发明所公开的是一种用于菲涅尔式太阳能光热电站的菲涅尔式反光镜组装置的控制系统及其控制方法，所述控制系统包括总控制器、菲涅尔式镜组控制器和菲涅尔式镜组装置，且其驱动旋转的驱动单元设在若干个所述镜组装置左右对称布置的中间部位为其主要特征，而所述的控制方法包括有人值守和无人值守两种智能控制方法，本发明具有控制系统配置先进，结构合理，实用期限长等特点，而其控制方法具有控制简易、精准和方便等特点。

主权项

一种用于菲涅尔式太阳能光热电站的菲涅尔式反光镜组装置的逐日跟踪控制系统，其特征在于：包括依次电信连接的总控制器（1）、菲涅尔式镜组控制器（2）和包括驱动单元（3‑1）在内的菲涅尔式镜组装置（3），其中：a、所述的总控制器（1）用于控制和管理集热系统中所有的菲涅尔式镜组装置（3）；b、所述的菲涅尔式镜组控制器（2）为一对一控制，每台菲涅尔式镜组控制器（2）根据所述总控制器（1）所发出的控制命令，控制一列所述的菲涅尔式镜组装置（3）；c、所述的总控制器（1）包括跟踪控制模块、参数监控模块、数据存储模块和通讯模块；其中：所述的跟踪控制模块控制菲涅尔式镜组装置（13）的逐日追踪，通过所述跟踪控制模块，命令全镜场中所有的或者指定的一台到多台菲涅尔式镜组装置（3）开始定日跟踪或者结束定日跟踪，或者通过所述跟踪控制模块对某一台菲涅尔式镜组装置（3）进行手动控制；所述的参数监控模块监控菲涅尔式镜组装置（3）中的各类参数，包括集热管内流体的温度、压力、流量；天气、时间、地理位置各类参数，用于总控制器（1）判断决定全镜场所有菲涅尔式镜组装置（3）的工作模式；所述的数据存储模块实施存储菲涅尔式镜组装置（3）的运行策略参数、运行历史数据，包括历史时间的集热管内流体的温度、压力、流量、天气各类数据；所述的通讯模块实施与菲涅尔式镜组控制器（2）的通讯，包括总控制器（1）发给所述菲涅尔式镜组控制器（2）改变工作模式的控制指令菲涅尔式镜组控制器（2）发给总控制器（1）的运行数据信息；所述的总控制器（1）接收安装在菲涅尔式集热系统中的温度传感器和压力传感器返回的温度、压力、流量参数，根据所述温度、压力信息判断在跟踪过程中的所述菲涅尔式镜组装置（3）是否处于正常工作状态，并对处于非正常工作状态的菲涅尔式镜组装置（3）进行诊断，并调整其工作模式；d、所述的菲涅尔式镜组控制器（2）包括控制单元、存储模块、位置监测单元、通讯模块；其中：所述的通讯模块连接到所述的控制单元，所述的通讯模块从所述的总控制器（1）接收控制指令，并将所接收到的命令发送给所述的控制单元，通讯摸摸还将把记录的菲涅尔式镜组装置（3）运行的各项数据发送到总控制器（1）的数据存储模块中；所述的存储模块实施存储所述菲涅尔式镜组控制器（2）的配置参数，包括菲涅尔式镜组装置（3）的零点位置、运行精度控制参数、方位偏角修正参数的各类配置信息；所述的位置监测单元实施计算监测菲涅尔式镜组装置（3）的实时倾斜角度；所述的控制单元接收到所述总控制器（1）所发出的命令后，用自身集成的算法计算出实时角度，并生成控制指令，所述控制指令通过驱动单元（3‑1）驱动菲涅尔式镜组装置（3）以实现逐日追踪；所述的控制单元中会记录并存储驱动单元（3‑1）的电机由手动设置的零点位置，并且所述的控制单元可通过内置集成算法以及所述通讯模块反馈的由所述总控制器（1）记录的各类地理、时间参数而计算出目标角度，所述的控制单元接收所述位置监测单元反馈的菲涅尔式镜组装置（3）的实时倾斜角度，将该实时倾斜角度与 目标角度进行比较，根据比较结果计算旋转的旋转到位；角度和方向，最后根据所述旋转角度与方向驱动所述菲涅尔式镜组装置（3）；e、所述菲尼尔式镜组装置（3），有若干个菲涅尔式反光镜（3‑2），且通过设在其支架左、右两侧的转动轴（3‑2‑1）同轴串联连接成一台，而其驱动单元（3‑1）布置在左右两侧等量的所述菲涅尔式反光镜（3‑2）的中间部位，且其动力输出轴与所述菲涅尔式反光镜（3‑2）支架转动轴（3‑2‑1）同轴传动连接；其中：所述驱动单元（3‑1）包括伺服电机（3‑1‑1），减速器（3‑1‑2）和编码器（3‑1‑3）；且伺服电机（3‑1‑1）动力输出轴与减速器（3‑1‑2）动力输入轴传动连接，减速器（3‑1‑2）的动力输出轴与所述菲涅尔式反光镜（3‑2）的支架转动轴（3‑2‑1）传动连接，编码器（3‑1‑3）与所述支架传动轴（3‑2‑1）装接；且编码器（3‑1‑3）与所述菲涅尔式镜组控制器（2）电信连接，伺服电机（3‑1‑1）接受菲涅尔式镜组控制器（2）控制，从而在总控制器（1）的控制下实现1台或多台或全部菲涅尔式镜组装置（3）的逐日跟踪。