斜单轴跟踪支架方阵排布间距计算_何银涛

《斜单轴跟踪支架方阵排布间距计算_何银涛》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、科技与创新┃ScienceandTechnology&Innovation2015年第17期文章编号：2095－6835（2015）17－0010－03＊斜单轴跟踪支架方阵排布间距计算何银涛，张梅，黄华（特变电工新疆新能源股份有限公司，陕西西安710075）摘要：以特变电工哈密863光伏实验电站为平台，根据电站中斜单轴跟踪支架的运动规律和遮挡物与其阴影的几何关系，通过建立坐标系、进行坐标变换等方法建立斜单轴跟踪支架位置数学模型和阴影数学模型，进而提出一种科学、合理地设置斜单轴跟踪支架方阵排布间距的计算方法。关键词：斜单轴跟踪

2、支架；太阳角；数学模型；排布间距中图分类号：TM615文献标识码：ADOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.010相比于固定式光伏支架，斜单轴跟踪支架的发电量明显提⎡x1⎤⎢⎥高，且方阵排布间距更大。目前，对于跟踪系统的控制系统精式（1）中：⎢y1⎥为A，B，C，D点在坐标系o-x1y1z1中的坐标；度和效率方面的研究较多，而对于跟踪支架运行过程中阴影的⎢z⎥⎣1⎦变化情况及设置合理的方阵排布间距方面的研究较少。阴影遮⎡x⎤挡现象是影响光伏发电的最主要的因素之一，因此，在光伏发⎢y⎥为A，B，C，

3、D点在坐标系o-xyz中的坐标。⎢⎥电工程设计时，要充分考虑阴影遮挡的问题。《光伏发电站设计⎢⎣z⎥⎦规范》（GB50797—2012）要求，光伏方阵间距设置要保证在全根据斜单轴支架运动规律，在坐标系o-xyz中，D点的轨年每天09：00—15：00（当地真太阳时）时段内相邻（东、西、迹表示为：南、北）支架互不遮挡。⎧−ϕθϕ≤≤因此，研究斜单轴跟踪支架的运动规律和阴影变化情况，⎪⎨xR=⋅cos090θϕ∈［，。］.（2）D提出一种科学、合理地设置斜单轴跟踪支架方阵排布间距的方⎪yR=⋅sinθ⎩D法，对设计斜单轴跟踪系统

4、时，充分利用稀缺的土地资源具有A，B，C三点的坐标与D点的关系式为：重要意义。⎧x===xxxxx，，；−1斜单轴跟踪支架位置数学模型DCBAAD⎪⎨yyyyyy===，，；-.（3）图1所示为斜单轴跟踪支架的结构简图，组串平面用矩形DCBAAD⎪ABCD表示。组串长度为L，组串转动半径为R，组串宽度为⎩zzAD==0，zzLCD==2R.建立坐标系o-x1y1z1，其中，oy1轴垂直于水平面向上，oz1通过式（1）（2）（3）可求得组串平面ABCD四个角点在坐轴平行于水平面指向正东方向，ox1轴垂直于y1oz1平面指向正标

5、系o-xyz中的坐标，即得到斜单轴位置数学模型。111南方向。组串平面ABCD转轴与水平面的夹角为α，且转动轴2太阳角计算公式南北向布置，东西向转动。转动轴低端距地面的高度为H1，高2.1真太阳时端距地面的高度为H2.LAT=CT＋LC＋E.（4）式（4）中：LAT为真太阳时；CT为地方标准时；LC为经度修正（4min/º），如果地方子午圈在标准子午圈以东，则LC为正，反之为负。以分为单位计算E，采用下面近似式：E＝0.0172＋0.4281cos（θ）－7.3515sin（θ）－3.3495cos（2θ）－9.36195s

6、in（2θ）.（5）式（5）中：θ以弧度表示为2πdn/365，以角度表示为360dn/365，dn为天数排列的序号，01-01为0.2.2太阳赤纬角360284+（）nδ=23.45sin［］.（6）365图1斜单轴跟踪支架的结构简图式（6）中：n为从01-01算起的天数。建立坐标系o-xyz，它可以通过坐标系o-x1y1z1变换而来，2.3太阳高度角坐标系o-x1y1z1绕x1轴逆时针转动角度α，即得到坐标系o-xyz，sin（h）＝sin（φ）sin（δ）＋cos（φ）cos（δ）cos（ω）.（7）x1轴与x轴重合。

7、根据布尔莎—沃尔夫转换模型，上述变换关式（7）中：φ为地理纬度；δ为太阳赤纬角；ω为太阳时角，系用矩阵形式表示为：正午时，ω=0，每隔1h增加15°，上午为正，下午为负。⎡⎤x⎡⎤100⎡⎤x1⎢⎥⎢⎥⎢⎥2.4太阳方位角⎢⎥yy=⎢⎥0cossinαα⎢⎥1.（1）sin（）（）δcosω⎢⎥⎣⎦z⎢⎥⎣⎦0s-incααos⎢⎥⎣⎦z1sin（）γ=.（8）cos（）h———————————————————————————＊［基金项目］国家863项目“百兆瓦级光伏系统设计集成技术研究及关键设备研制项目”（项目编号：201

8、1AA05A305）·10·2015年第17期ScienceandTechnology&Innovation┃科技与创新表示太阳高度角，γ表示太阳方位角。向间距10m；假设建设地场地平整。根据图2各尺寸几何关系，遮挡物高度表示为：HGk=y1k+H1，根据太阳角计算公式可知，太阳高度角和方