双轴跟踪光伏发电系统介绍
总结极轴追踪
总结极轴追踪简介极轴追踪（Polar-axis tracking）是一种太阳能光伏阵列的跟踪系统，它通过使光伏阵列沿着地球自转轴的方向进行旋转来最大化太阳能的采集效率。
相比于传统的固定式光伏系统，极轴追踪系统可以显著提高光伏阵列的能量产出，特别是在高纬度地区更加有效。
极轴追踪的原理极轴追踪系统基于太阳在天空中的运动规律，通过精确计算太阳的位置来控制光伏阵列的旋转。
其基本原理如下：1.太阳的高度角：太阳在地平面上的投影与地平线的夹角，范围从0到90度；2.太阳的方位角：太阳在地平面上的投影与正南方向的夹角，范围从0到360度；3.地理纬度：地球上某一点的纬度，范围从-90到90度；4.地球自转轴：地球北极与南极之间的轴线，与地球表面的纵轴相重合。
极轴追踪系统利用以上参数，计算出太阳当前在天空中的位置，然后控制光伏阵列沿着地球自转轴的方向进行旋转，使得太阳直射光始终垂直于光伏阵列表面，最大限度地提高光伏阵列的能量输出。
极轴追踪的优势极轴追踪系统相比于固定式光伏系统有以下优势：1.提高能量产出：极轴追踪系统可以将光伏阵列面向太阳的直射光最大化，从而提高光伏系统的能量产出。
根据研究，相对于固定式系统，极轴追踪系统的能量产出增加30%至40%。
2.适应多季节：由于太阳高度角和方位角随着季节的变化而变化，固定式系统在不同季节的能量产出会有所下降。
而极轴追踪系统可以根据太阳的位置进行调整，以适应不同季节的光照条件。
3.适应高纬度地区：在高纬度地区，太阳的高度角变化范围更大，固定式光伏系统的能量产出会受到较大影响。
极轴追踪系统可以通过跟踪太阳的位置，补偿高纬度地区太阳高度角变化对能量产出的影响，提高能量利用率。
4.维护更简单：极轴追踪系统由于采用了单轴旋转设计，相比于双轴追踪系统维护更加简单。
双轴追踪系统需要控制两个轴的旋转，维护和调试工作量更大。
极轴追踪的应用极轴追踪系统适用于各种规模的光伏发电项目，特别是在以下情况下更为适用：1.高纬度地区：在高纬度地区，太阳高度角变化幅度更大，固定式光伏系统的能量产出会受到较大影响。
光伏发电站设计规范(GB 50797-2012)
光伏发电站设计规范（GB 50797-2012）1总则1.0.1为了进一步贯彻落实国家有关法律、法规和政策，充分利用太阳能资源，优化国家能源结构，建立安全的能源供应体系，推广光伏发电技术的应用，规范光伏发电站设计行为，促进光伏发电站建设健康、有序发展，制定本规范。
1.0.2本规范适用于新建、扩建或改建的并网光伏发电站和l00kWp及以上的独立光伏发电站。
1.0.3并网光伏发电站建设应进行接入电网技术方案的可行性研究。
1.0.4光伏发电站设计除符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语和符号2.1术语2.1.1光伏组件 PV module具有封装及内部联结的、能单独提供直流电输出的、最小不可分割的太阳电池组合装置。
又称太阳电池组件（solar cell module）2.1.2光伏组件串 photovoltaic modules string在光伏发电系统中，将若干个光伏组件串联后，形成具有一定直流电输出的电路单元。
2.1.3光伏发电单元 photovoltaic（PV）power unit光伏发电站中，以一定数量的光伏组件串，通过直流汇流箱汇集，经逆变器逆变与隔离升压变压器升压成符合电网频率和电压要求的电源。
又称单元发电模块。
2.1.4光伏方阵 PV array将若干个光伏组件在机械和电气上按一定方式组装在一起并且有固定的支撑结构而构成的直流发电单元。
又称光伏阵列。
2.1.5 光伏发电系统 photovoltaic（PV）power generation system利用太阳电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。
2.1.6 光伏发电站 photovoltaic（PV）power station以光伏发电系统为主，包含各类建（构）筑物及检修、维护、生活等辅助设施在内的发电站。
2.1.7辐射式连接 radial connection各个光伏发电单元分别用断路器与发电站母线连接。
第九章 光伏追日系
（3）光伏组件阵列的风压计算 阵列风压： FMAX=S1·A ·P ·sinφ S1----安全系数，取1.3~1.4； A----阵列总面积 m 2； P----风压 （11级风：30m/s；60 kg/m2 ）； φ----光伏组件最大可能倾角。
9.3 光伏追光系统的工作原理
9.3.1 光伏追光系统的组成 由底座、支架、定位传感器、附属传感器、
控制器、跟踪机等组成。
9.3.2 简单追日机制示例 （1）被动式追日系统 （2）主动式追日系统
追踪器LM385的电路工作原理： RT1、RT2、RT3、RT4、RP2、RP2是光敏电阻，
9.3.3 光伏追日系统的设计示例 典型完整追日系统电路结构框图：
第九章 光伏追日系统
使光伏组件始终保持正对太阳，可以使接受 到的太阳辐射能增加40%。
9.1 光伏追日系统的类型
（1）单轴跟踪
水平单轴跟踪（0°）
只追太阳方位角 倾纬度角斜单轴跟踪
跟踪方位角
（2）双轴跟踪
跟踪高度角
比单轴系统增加1.5~3W·h/(m2 ·d)。
被动式跟踪（自带程序）
追踪系统
主动式跟踪（感光器件）
9.2 光伏追日系统对组件 “有效”效率的影响
可将辐照量的改变折合为组件效率的变化。
9.2.1 采用追日系统的平板光伏组件 组件测试效率越高，则“有效”效率相对
于测试效率的增幅就越高。
9.2.2 聚光光伏组件
聚光组件的“要是应为大量的散射光损失、热损失和 光学损失。
光伏组件基本结构知识
光伏组件基本结构知识目录一、光伏发电系统 (1)二、光伏电站系统的主要组成部分 (2)1、光伏组件 (3)2、光伏逆变器 (7)3、直流防雷智能汇流箱 (10)4、就近升压箱室变电站 (11)5、高压开关柜 (12)6、SVG及连接变 (13)7、主变 (14)8、高压配电设备 (15)9、中性点接地保护装置 (16)10、自动化系统 (17)三、光伏系统的设计 (17)1、设计依据 (17)2、设计流程 (18)3、设计阶段 (18)4、设计原则 (19)四、光伏电站的运营与维护 (20)1、维护要求 (20)2、日常维护 (20)五、光伏组件施工知识 (23)一、光伏发电系统光伏发电系统是利用太阳能组件和配套电气设备将太阳能转换成所需要电能的发电系统。
当光线照射到太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收，使电子发生了跃迁，成为自由电子，该自由电子在PN结两侧聚集形成电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的功率输出。
该过程的实质是光子能量转换成电能的过程。
光伏电站主要由光伏方阵、防雷汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜、SVG无功补偿系统、升压系统、高压保护系统、直流系统、计量接入系统、监控通讯系统、交直流电缆、气象站、支撑系统、防雷保护系统、照明系统、消防系统、暖通系统、给排水系统、安保系统等构成；另设计单元逆变房、低压配电室、高压配电室、消防通讯室、综合楼（用于站区生活办公、监控管理）。
分布式光伏发电系统主要分为并网光伏发电系统和离网光伏发电系统。
并网发电系统又分为集中式光伏发电系统和分布式光伏发电系统。
二、光伏电站系统的主要组成部分集中式光伏发电系统规模较大，安装集中，整体升压输送到电网。
建设地点主要是荒山荒坡、滩涂、戈壁、鱼塘等地。
集中式光伏发电系统主要由光伏组件、直流汇流箱、并网逆变器、交流配电柜、光伏支架、监控系统、电缆等部分组成。
1、光伏组件1.1 光伏组件的基本概念太阳电池组件—实用型功率系统的基本单元，是光伏系统的主要组成部分。
基于单片机的双轴光伏寻日系统设计
能源是促进经济发展和社会进步的原动力，从工业革命以来，人类所使用的主要能源为石化能源，然而其蕴藏量有限，大量的使用会造成全球环境生态和气候产生很大的变化，而太阳能是一种取之不尽、用之不竭并且无污染的清洁能源，随着人类对能源的使用从常规能源向可再生能源转移，太阳能则成为人类理想的替代能源。
而目前的太阳能发电效率普遍都不高，所以如何增加太阳能发电系统的发电效率是值得研究的。
使用太阳跟踪技术，使光伏电池板始终面向光强最强的方向，可以很好的提高光伏发电系统的发电效率，据研究表明，具有双轴式光伏寻日跟踪系统的光伏发电系统，其发电效率比固定无跟踪发电系统的效率提高40%左右，文中研究的是基于AT89S52单片机的光伏双轴跟踪系统设计。
1系统总体设计寻日系统光伏板跟踪方式有光控和时控两种，光控方式是使用光强传感器，根据光线的强弱判断太阳的位置，然后驱动电机转动支架进行跟踪；时控方式是根据经纬坐标，利用计算公式计算太阳的位置并进行跟踪。
本系统采用时控与光控互补结合控制的方式，光线较强时采用双轴跟踪传感器进行跟踪控制，光线较弱时采用时控方式根据经纬度与时间进行跟踪控制。
系统总体结构图如图1所示。
本系统包括双轴跟踪传感器、风速传感器、水平电机、俯仰电机、LCD 显示、按键手动输入调节、时钟芯片、AT89S52单片机以及相应的外围电路等。
光伏装置有两个自由度。
控制机构通过水平电机和俯仰电机对水平方向与垂直方向进行调整，控制装置的位置将由双轴跟踪传感器对其位置进行反馈，由控制系统对调整是否到位进行判断。
时钟芯片的初始时间由按键输入，以便采用时控方式。
2系统硬件电路设计从寻日系统的功能、成本、接口电路等方面综合考虑，本系统采用ATMEL 公司的AT89S52单片机为控制核心，该单片机具有8kB 的Flash ROM 和256kB 的RAM ，支持ISP 下载功能，支持空闲、掉电两种可选节电模式。
在系统结构上，由传感器模块、显示模块、输出模块和电机驱动模块4部分构成。
光伏发电站设计规范GB 50797-2012
光伏发电站设计规范（GB 50797-2012）1总则1.0.1为了进一步贯彻落实国家有关法律、法规和政策，充分利用太阳能资源，优化国家能源结构，建立安全的能源供应体系，推广光伏发电技术的应用，规范光伏发电站设计行为，促进光伏发电站建设健康、有序发展，制定本规范。
1.0.2本规范适用于新建、扩建或改建的并网光伏发电站和l00kWp及以上的独立光伏发电站。
1.0.3并网光伏发电站建设应进行接入电网技术方案的可行性研究。
1.0.4光伏发电站设计除符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语和符号2.1术语2.1.1光伏组件 PV module具有封装及内部联结的、能单独提供直流电输出的、最小不可分割的太阳电池组合装置。
又称太阳电池组件（solar cell module）2.1.2光伏组件串 photovoltaic modules string在光伏发电系统中，将若干个光伏组件串联后，形成具有一定直流电输出的电路单元。
2.1.3光伏发电单元 photovoltaic（PV）power unit光伏发电站中，以一定数量的光伏组件串，通过直流汇流箱汇集，经逆变器逆变与隔离升压变压器升压成符合电网频率和电压要求的电源。
又称单元发电模块。
2.1.4光伏方阵 PV array将若干个光伏组件在机械和电气上按一定方式组装在一起并且有固定的支撑结构而构成的直流发电单元。
又称光伏阵列。
2.1.5 光伏发电系统 photovoltaic（PV）power generation system利用太阳电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。
2.1.6 光伏发电站 photovoltaic（PV）power station以光伏发电系统为主，包含各类建（构）筑物及检修、维护、生活等辅助设施在内的发电站。
2.1.7辐射式连接 radial connection各个光伏发电单元分别用断路器与发电站母线连接。
光伏发电站设计规范(GB 50797-2012)
光伏发电站设计规范（GB 50797-2012）1总则1.0.1为了进一步贯彻落实国家有关法律、法规和政策，充分利用太阳能资源，优化国家能源结构，建立安全的能源供应体系，推广光伏发电技术的应用，规范光伏发电站设计行为，促进光伏发电站建设健康、有序发展，制定本规范。
1.0.2本规范适用于新建、扩建或改建的并网光伏发电站和l00kWp及以上的独立光伏发电站。
1.0.3并网光伏发电站建设应进行接入电网技术方案的可行性研究。
1.0.4光伏发电站设计除符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语和符号2.1术语2.1.1光伏组件 PV module具有封装及内部联结的、能单独提供直流电输出的、最小不可分割的太阳电池组合装置。
又称太阳电池组件（solar cell module）2.1.2光伏组件串 photovoltaic modules string在光伏发电系统中，将若干个光伏组件串联后，形成具有一定直流电输出的电路单元。
2.1.3光伏发电单元 photovoltaic（PV）power unit光伏发电站中，以一定数量的光伏组件串，通过直流汇流箱汇集，经逆变器逆变与隔离升压变压器升压成符合电网频率和电压要求的电源。
又称单元发电模块。
2.1.4光伏方阵 PV array将若干个光伏组件在机械和电气上按一定方式组装在一起并且有固定的支撑结构而构成的直流发电单元。
又称光伏阵列。
2.1.5 光伏发电系统 photovoltaic（PV）power generation system利用太阳电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。
2.1.6 光伏发电站 photovoltaic（PV）power station以光伏发电系统为主，包含各类建（构）筑物及检修、维护、生活等辅助设施在内的发电站。
2.1.7辐射式连接 radial connection各个光伏发电单元分别用断路器与发电站母线连接。
光伏发电站设计规范(GB 50797-2012)
光伏发电站设计规范（GB 50797-2012）1总则1.0.1为了进一步贯彻落实国家有关法律、法规和政策，充分利用太阳能资源，优化国家能源结构，建立安全的能源供应体系，推广光伏发电技术的应用，规范光伏发电站设计行为，促进光伏发电站建设健康、有序发展，制定本规范。
1.0.2本规范适用于新建、扩建或改建的并网光伏发电站和l00kWp及以上的独立光伏发电站。
1.0.3并网光伏发电站建设应进行接入电网技术方案的可行性研究。
1.0.4光伏发电站设计除符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语和符号2.1术语2.1.1光伏组件 PV module具有封装及内部联结的、能单独提供直流电输出的、最小不可分割的太阳电池组合装置。
又称太阳电池组件（solar cell module）2.1.2光伏组件串 photovoltaic modules string在光伏发电系统中，将若干个光伏组件串联后，形成具有一定直流电输出的电路单元。
2.1.3光伏发电单元 photovoltaic（PV）power unit光伏发电站中，以一定数量的光伏组件串，通过直流汇流箱汇集，经逆变器逆变与隔离升压变压器升压成符合电网频率和电压要求的电源。
又称单元发电模块。
2.1.4光伏方阵 PV array将若干个光伏组件在机械和电气上按一定方式组装在一起并且有固定的支撑结构而构成的直流发电单元。
又称光伏阵列。
2.1.5 光伏发电系统 photovoltaic（PV）power generation system利用太阳电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。
2.1.6 光伏发电站 photovoltaic（PV）power station以光伏发电系统为主，包含各类建（构）筑物及检修、维护、生活等辅助设施在内的发电站。
2.1.7辐射式连接 radial connection各个光伏发电单元分别用断路器与发电站母线连接。
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7.5KW双轴跟踪光伏发电系统介绍
太阳能以其不竭性和环保优势已成为当今国内外最具发展前景的新能源之一，光伏发电技术应用目前已从军事领域、航天领域进入到工业、农业、商业、通信、家用电器以及公用设施等部门，尤其可以在边远地区、高山、沙漠、海岛和农村使用。
太阳能发电指的是利用太阳辐射在半导体界面产生光生伏特效应，将光能直接转变为电能的一种技术。
这种技术是有太阳能电池组件，再配合太阳能电池方阵、直流汇流装置、光伏控制器、蓄电池组、光伏逆变器、太阳跟踪控制系统、交流配电装置等设备，形成了光伏发电系统。
该系统有30块250Wp的单晶硅太阳能电池板通过直流汇流装置，就形成为输出功率7.5KWp的太阳能电池方阵。
在太阳能发电系统中，单个太阳能电池板发出的电能电压低、电流小，必须经过直流汇流装置将直流电集中收集，通过光伏控制器将太阳能电池所发的电能送往蓄电池储存起来，光伏逆变器把蓄电池的电能通过逆变，将直流电逆变成交流电送往负载。
目前很多太阳能电池方阵基本上都是固定的，不能充分利用太阳能资源，发电效率低。
因为太阳能存在着间歇性、光照方向和强度随时间不断变化等问题，这对太阳能的收集和利用装置提出了更高的要求。
如果能始终保持太阳能电池板和光照的垂直，使其最大化地接收太阳能。
在太阳能发电相同条件下，采用自动跟踪发电系统要比固定发电系统的发电量提高40 % ~ 65 %左右。
太阳能自动跟踪控制系统由传感器单元、信号处理单元、电气主控单元、机械驱动单元、直流汇流装置、交流配电装置等组成。
该系统的光敏传感器是用来检测太阳光强的。
当太阳与电池方阵发生偏差时，偏差信号经过运算和比较，并发出指令使步进电机执行动作；驱动机械部分转动推动整个装置旋转进行调整偏差，保证太阳能电池方阵正对太阳光，以达到自动跟踪太阳的目的。
该系统配有自动保护功能，当风力达到8级时电池方阵自动快速收平，在风力下降时该系统解除防风保护功能，恢复自动跟踪过程。
该系统是集光、电、机于一体的智能控制系统。
该系统经过长时间的实验运行，具有精度高、操作方便、运行稳定、结构简单等特点；而且能更正不同时间的坐标位置，不必人工干预，特别适合天气变化比较复杂和无人值守的情况。
大幅提高了太阳能发电的效率，大幅降低了太阳能发电的成本，有很好的推广价值和市场前景。