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西门子plc远程监控智能联动光伏发电跟踪系统

作者:plc小王 来源:西门子plc 发布日期:2019-06-17 11:56 阅读: 二维码分享

  随着光伏发电成本的下降,如何获得***高的投资回报已成为主要投资发电公司关注的焦点。西门子plc远程监控在光伏电方面广泛应用,通过远程监控智能联动光伏发电跟踪系统,能有效的对光伏电有效的进行控制,光伏发电的原理是太阳能电池模块吸收太阳辐射并将太阳能转换为电能输出,输出电能与太阳能电池模块吸收的太阳辐射成正比,太阳能吸收时太阳能。太阳能电池组件垂直于太阳光的入射角。辐射***大,发电效率***高。光伏发电的形式分为固定式和跟踪式,跟踪式光伏发电是获得更高发电量的一种方式,通过优化机械结构的设计,可以大大降低跟踪系统的成本,它远高于固定光伏发电。竞争力。

  1.跟踪控制方法的分类

  常用于跟踪光伏发电的跟踪装置的控制系统主要分为:光强跟踪模式,时间跟踪模式和用户程序跟踪模式;跟踪括号主要分为单轴跟踪和双轴跟踪。

  光强跟踪模式:主要采用闭环控制。光强度传感器用于检测太阳光与太阳能电池组件的平面入射角之间的偏差。当偏差超过设定的阈值时,驱动电机旋转机器以减少光线偏差,直到太阳光线垂直于太阳能模块的平面,以实现太阳高度角和方位角的跟踪。根据光强传感器的精度和类型,可以单轴跟踪和双轴跟踪的形式应用于光伏发电系统。

  时间跟踪模式:主要应用于单轴跟踪系统。它是一个预定的速度旋转跟踪,也就是说,地球自转的周期是每周24小时,太阳运动的时间角度从东到西是恒定的,正好是24小时。因此,它也被称为时间角度跟踪。

  用户程序跟踪模式:该跟踪方法主要使用控制器,可根据用户的特殊要求准备满足控制要求的控制程序。例如,可以通过位置传感器的反馈结合跟踪支架的仰角(倾斜角)来跟踪太阳的位置,以实现太阳能模块的***大辐射量。

  2.微倾斜单轴智能联动光伏跟踪系统的设计

  微倾斜单轴智能联动光伏跟踪支架安装在微倾斜(12)的形式,电机拖动多个支架。这样,它是经济实用性和实用性的结合,通过理论计算得到***高的输出比。根据支架的特点和工程安装的要求,在实际工程控制中采用用户程序跟踪模式,

  图1跟踪过程控制

  如图所示,跟踪支架的跟踪从水平位置开始并启动控制系统的“东向模式”。——在当地太阳升起后的预设时间内,以相同的时间间隔将电机启动到设定的跟踪点;当东奇的预设时间结束时,支架将从跟踪点进入“正常跟踪模式”。——根据计算,控制电机的运行,使入射的太阳光线总是落在微倾斜的法线平面上;当在该时间段内达到日落前预到达时,系统激活“夜间返回模式”。——在太阳落下之前跟踪遮挡的摆动支架,以获得***大的余辉,以增加发电站的日常发电量。同时,在整个控制系统中实时监测电站的风速。当电站环境的风速高于设定的安全阈值时,支架将被调平以确保安全。当风速小于某个值时,将重新进入跟踪状态。

  2.1微倾角跟踪装置跟踪角的计算

  根据用户跟踪装置选择的12角单轴跟踪模式,跟踪角ρt与支架倾角βt,太阳高度角αs和方位角γs之间的关系计算如下:

 
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  2.2单控制器结构

  整个控制系统结构仅由西门子plc控制器和现场设备层组成。

  跟踪支架定位仪——角位移传感器连接到控制器。控制器连接到现场设备(例如现场点击,各种传感器,智能仪表和开关)以对现场设备进行自动控制。

  2.3控制系统硬件设计

  2.3.1控制单元

  西门子smart系列PLC的6ES7288-1SR60-0AA0模块被选为过程控制的中央控制单元。 西门子PLC远程监控已包含用于保存用户程序和数据的集成装载存储器。

  2.3.1机械结构

  单试样机采用单根电动推杆,三根跟踪支架通过钢丝绳的柔性连接同步拖动,风阻水平设定为7级。

  2.4控制系统软件设计

  该系统的编程软件使用西门子的V2.3版本。使用易于理解的梯形方法和模块化编程控制程序,将复杂的自动化任务分解为图形编程语言,该语言由相应的程序块执行。程序运行所需的大量数据和变量存储在数据块中。通过每个程序模块之间的调用,系统实现了复杂的控制算法,如数据采集,过程控制和保护。

  3.跟踪系统发电效率分析与创新

  3.1实验样本数据收集和分析

  (1)测试条件

  选择相同规格和型号的230W多晶硅太阳能模块和同一制造商的逆变器。在相同装机容量(1150W)的前提下,一套采用8个单轴跟踪模式,一套采用35个倾角固定安装。方式。

  (2)测量数据记录

  在春分日,比较了2011年3-22到24的两种支架安装方法的***佳发电曲线,如图2所示。

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  图2弹簧点前后跟踪支架和固定支路的***大发电曲线

 

  图3 2011年5月23日跟踪支架和固定支路***大发电曲线

  (3)结论与分析

  从测量数据记录中,我们可以知道:

  1在春分点中午左右,固定逆变器的功率输出略高于跟踪逆变器的功率输出,但前者等效小时小于后者,即在相同的装机容量下,跟踪模式产生更多功率比固定功率。支架产生的电量。

  随着日照时间的增加,跟踪发电曲线的峰值功率也将增加。当光强度足够时,跟踪发电曲线的峰值功率将等于或甚至超过固定发电曲线的峰值功率,如图3所示。

  2跟踪模式下的发电曲线更稳定,更安静,更适合电网的电网接入要求。对电网的影响比固定光伏发电系统慢,并且发电效率优异。

  3.2系统设计创新

  国内外使用的跟踪方法主要是实时位置跟踪或时间跟踪。这两种方法的缺点是在日出和日落前两小时内,由于跟踪角度太大,如果受到场地大小的影响,则朝东或朝西的支架几乎会遮挡它后面的支架。因此,如果是在大型电站中,这部分时间的照明将不会达到逆变器开始发电的条件。为了更好地利用四小时照明条件,提高了日照利用率,并通过两种模式增加了控制模式:东起始阶段和日落阶段。这两种模式采用非实时定位跟踪,但采用非遮挡原理。间歇性启动或夜间返回,使您可以在长时间的阳光下充分利用太阳辐射,增加发电量,并提高盈利能力。

  结论

  现代光伏技术的快速发展为电网的发展带来了新的技术和挑战。采用西门子PLC远程监控控制器跟踪控制系统,为提高光伏电站的发电效率和经济效益提供了更加灵活可靠的解决方案,有效地提高了发电系统的智能化管理水平。

  plc控制系统的结构设计已成功应用于宁夏大型跟踪光伏电站。实践证明,该系统施工方便可靠,不依赖于照度监控设备,运行可靠性高,真正实现低碳效应,显着提高了新能源发电企业的生产可靠性和综合自动化水平,好处显着改善。

      总结:远程监控智能联动光伏发电跟踪系统可以把控制内容写成程序输入到PLC内,西门子PLC远程监控系统就会根据程序内容控制各种动作机构,从而提高光伏发电的效率。容感电气为您提供全型号全系列西门子plc选型、订购、售后一体式服务。如您有任何西门子电气产品相关问题,欢迎咨询我们的在线客服或者热线电话,我们定为您诚意解答!


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