專利名稱：一種用于塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的鏡場(chǎng)調(diào)度系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能熱發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種用于塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的鏡場(chǎng)調(diào)度系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)利用實(shí)時(shí)跟蹤太陽(yáng)的定日鏡將太陽(yáng)光反射到塔架上的吸熱器，通過加熱其內(nèi)的吸熱工質(zhì)產(chǎn)生高溫高壓蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。定日鏡場(chǎng)是塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分，定日鏡場(chǎng)通常由成千上萬面定日鏡組成。由于定日鏡的跟蹤精度受外界因素及自身機(jī)械結(jié)構(gòu)變化的影響，并不能時(shí)時(shí)保持高精度，且隨著時(shí)間的推移定日鏡的跟蹤精度會(huì)降低，因此需要對(duì)定日鏡進(jìn)行校正(校 正，即利用光斑采集裝置采集光斑成像裝置上的太陽(yáng)光斑樣本，并通過圖像處理算法等進(jìn)行處理分析，進(jìn)而不斷減小跟蹤誤差的過程)，并定期對(duì)定日鏡進(jìn)行校驗(yàn)(校驗(yàn)，即判斷定日鏡精度的過程)，但由于定日鏡數(shù)量較多且狀態(tài)各異，校正、校驗(yàn)耗時(shí)且難以控制，因此，如何對(duì)鏡場(chǎng)進(jìn)行科學(xué)調(diào)度，在最大程度保證鏡場(chǎng)聚光效率的前提下完成定日鏡的校正、校驗(yàn)和故障檢測(cè)和診斷成為亟需解決的難題。傳統(tǒng)的鏡場(chǎng)調(diào)度方法無法完全自動(dòng)化地對(duì)定日鏡狀態(tài)進(jìn)行判定及更改，并有效檢測(cè)故障定日鏡，且由于其調(diào)度過程復(fù)雜繁瑣、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、可靠性低，對(duì)鏡場(chǎng)運(yùn)營(yíng)效率造成一定影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的鏡場(chǎng)調(diào)度系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)及方法通過對(duì)定日鏡進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)度，在最大程度保證鏡場(chǎng)追日效率的前提下完成定日鏡的校正及校驗(yàn)，提高定日鏡跟蹤精度。一種用于塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的鏡場(chǎng)調(diào)度系統(tǒng)，包括
接收器，用于收集太陽(yáng)光斑能量；
定日鏡，用于反射太陽(yáng)光到接收器上；
光斑成像裝置，用于形成太陽(yáng)光斑圖像；
光斑采集裝置，用于采集太陽(yáng)光斑圖像；
圖像處理裝置，用于處理光斑采集裝置采集到的太陽(yáng)光斑圖像，由光斑成像裝置形成太陽(yáng)光斑圖像之后，通過光斑采集裝置采集所述太陽(yáng)光斑圖像，并將采集的太陽(yáng)光斑圖像傳輸至圖像處理裝置進(jìn)行分析處理；
鏡場(chǎng)控制系統(tǒng)，通過利用計(jì)算機(jī)等控制端對(duì)定日鏡單鏡狀態(tài)進(jìn)行切換或調(diào)整實(shí)現(xiàn)對(duì)整體鏡場(chǎng)的調(diào)控；其中，單鏡狀態(tài)為追日、校正、校驗(yàn)、故障以及閑置狀態(tài)中的一種狀態(tài)，且每面定日鏡任一時(shí)刻只能有一種狀態(tài)，否則將造成系統(tǒng)紊亂。由于外界因素及機(jī)械結(jié)構(gòu)變動(dòng)等因素將影響定日鏡的跟蹤精度，因此定日鏡狀態(tài)將隨著時(shí)間的推移而改變，即同一面定日鏡不可能一直保持同一種狀態(tài)，通過鏡場(chǎng)控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)定日鏡狀態(tài)的切換。
—種用于塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的鏡場(chǎng)調(diào)度方法，包括以下步驟
步驟I:對(duì)鏡場(chǎng)中已安裝成功的定日鏡進(jìn)行校正，即光斑采集裝置采集光斑成像裝置上的太陽(yáng)光斑樣本，并利用圖像處理裝置對(duì)獲得的太陽(yáng)光斑圖像進(jìn)行分析處理，不斷減小跟蹤誤差；
步驟2:對(duì)校正完成后的定日鏡進(jìn)行校驗(yàn)，并判斷校驗(yàn)通過與否，通過校驗(yàn)的定日鏡則進(jìn)行追日；未通過校驗(yàn)的定日鏡需重新校正，若連續(xù)多次未通過校驗(yàn)則視為故障定日鏡；追日中的定日鏡需定期進(jìn)行校驗(yàn)，以解決因長(zhǎng)期運(yùn)行帶來的精度下降問題；其中，定日鏡必須先完成校正方可進(jìn)行校驗(yàn)，通過校正和校驗(yàn)后方可進(jìn)入追日狀態(tài)，本方法通過引入單鏡狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制切換單鏡狀態(tài)，從而控制整個(gè)鏡場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)；
其中 所述鏡場(chǎng)中的已安裝成功的定日鏡根據(jù)其使用情況分為兩類使用中定日鏡和閑置定日鏡，使用中定日鏡指處于校正、校驗(yàn)、追日或故障狀態(tài)的定日鏡，閑置定日鏡指無故障但不進(jìn)行追日、校正或校驗(yàn)的定日鏡；
鏡場(chǎng)中定日鏡單鏡狀態(tài)包括校正、校驗(yàn)、追日、故障以及閑置狀態(tài)，通過對(duì)定日鏡單鏡狀態(tài)進(jìn)行切換或調(diào)整實(shí)現(xiàn)對(duì)整體鏡場(chǎng)的調(diào)控，且每面定日鏡任一時(shí)刻只能處于一種狀態(tài)。其中校驗(yàn)通過指定日鏡精度符合要求，校驗(yàn)不通過指定日鏡精度不符合要求。處于校正、校驗(yàn)、追日和閑置狀態(tài)的定日鏡因各種原因發(fā)生故障時(shí)，狀態(tài)切換至故障狀態(tài)。定日鏡故障根據(jù)故障類型分為兩類一是因外部因素引發(fā)的故障，二是因定日鏡自身機(jī)械結(jié)構(gòu)引起的故障和因連續(xù)多次校驗(yàn)未通過而判斷為故障。因故障類型一而引發(fā)故障的定日鏡排除故障后可根據(jù)實(shí)際需要恢復(fù)到故障前狀態(tài)，因故障類型二引發(fā)故障的定日鏡排除故障后定日鏡狀態(tài)由故障狀態(tài)切換為校正狀態(tài)。所述使用中的定日鏡和閑置狀態(tài)的定日鏡設(shè)置為根據(jù)實(shí)際情況互相切換。根據(jù)鏡場(chǎng)中定日鏡的不同狀態(tài)，將定日鏡狀態(tài)歸類總結(jié)為五個(gè)狀態(tài)列表
校正列表，待校正的使用中定日鏡集合；
校驗(yàn)列表，校正完成后還未校驗(yàn)的使用中定日鏡集合；
追日列表，可進(jìn)行追日的使用中定日鏡集合；
故障列表，不能使用的故障定日鏡集合；
閑置列表，不使用的無故障定日鏡集合；
鏡場(chǎng)中的定日鏡由以上五個(gè)列表所包含的定日鏡組成，且每面定日鏡任一時(shí)刻只能處于一個(gè)列表。對(duì)于每面無故障定日鏡，一旦加入鏡場(chǎng)，則必須進(jìn)行校正，為保證鏡場(chǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，故障定日鏡待排除故障后方可進(jìn)行校正、校驗(yàn)或追日。同時(shí)對(duì)每面定日鏡，在校正，校驗(yàn)通過后，方可進(jìn)入追日狀態(tài)。定日鏡在完成校正后，進(jìn)行校驗(yàn)，定日鏡狀態(tài)由校正狀態(tài)切換為校驗(yàn)狀態(tài)，由校正列表進(jìn)入校驗(yàn)列表；或
定日鏡在完成校正后，根據(jù)實(shí)際情況切換為閑置狀態(tài)，由校正列表進(jìn)入閑置列表；
定日鏡在校驗(yàn)未通過時(shí)，進(jìn)行重新校正，狀態(tài)由校驗(yàn)狀態(tài)切換為校正狀態(tài)，由校驗(yàn)列表進(jìn)入校正列表；或
定日鏡在校驗(yàn)未通過時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況切換為閑置狀態(tài)，由校驗(yàn)列表進(jìn)入閑置列表；定日鏡在連續(xù)多次校驗(yàn)未通過后，視為故障，狀態(tài)由校驗(yàn)狀態(tài)切換為故障狀態(tài)，由校驗(yàn)列表進(jìn)入故障列表。校正列表和校驗(yàn)列表中定日鏡數(shù)目較多時(shí)，可制定校正優(yōu)先級(jí)和校驗(yàn)優(yōu)先級(jí)。對(duì)于校驗(yàn)列表的定日鏡，根據(jù)狀態(tài)可將其分為兩類追日過程中的定期校驗(yàn)定日鏡和完成校正的定日鏡。由于追日過程中校驗(yàn)定日鏡若不進(jìn)行校驗(yàn)則繼續(xù)進(jìn)入追日狀態(tài)，而完成校正的定日鏡若不進(jìn)行校驗(yàn)則始終為校正狀態(tài)，因此為了充分利用鏡場(chǎng)能量，優(yōu)先考慮對(duì)完成校正的定日鏡進(jìn)行校驗(yàn)，并根據(jù)其校正完成時(shí)間制定校驗(yàn)優(yōu)先級(jí)，即校正完成時(shí)間較早的定日鏡可優(yōu)先進(jìn)行校驗(yàn)，以盡可能早地實(shí)現(xiàn)追日；對(duì)于追日中的定期校驗(yàn)定日鏡，根據(jù)其校驗(yàn)時(shí)間制定優(yōu)先級(jí)，即根據(jù)距離上次校驗(yàn)的間隔時(shí)間及校驗(yàn)精度決定校驗(yàn)的優(yōu)先次序，校驗(yàn)間隔時(shí)間長(zhǎng)，精度低的定日鏡優(yōu)先級(jí)高。本發(fā)明的有益效果在于
(1)本發(fā)明提供的調(diào)度方法根據(jù)定日鏡狀態(tài)、資源可利用情況對(duì)鏡場(chǎng)進(jìn)行控制、調(diào)度，實(shí)現(xiàn)鏡場(chǎng)高度自動(dòng)化運(yùn)營(yíng)，克服了傳統(tǒng)調(diào)度方法的主觀性和局限性，提高了鏡場(chǎng)調(diào)度效率及可靠性；
(2)對(duì)追日中的定日鏡定期校驗(yàn)，能從一定程度上解決由于外部因素及機(jī)械結(jié)構(gòu)等影響因素造成的定日鏡跟蹤精度不斷下降的問題，保證了定日鏡的跟蹤精度；
(3)通過對(duì)校驗(yàn)列表和校正列表中的定日鏡制定優(yōu)先級(jí)，實(shí)現(xiàn)盡可能地使得較多的定日鏡處于追日狀態(tài)，從而提高鏡場(chǎng)運(yùn)營(yíng)效率及資源利用率；
(4)通過本調(diào)度方法能有效地檢測(cè)故障定日鏡，方便檢修人員對(duì)故障定日鏡進(jìn)行及時(shí)檢修。當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電鏡場(chǎng)調(diào)度系統(tǒng)示意 圖2為本發(fā)明實(shí)施例定日鏡狀態(tài)切換示意 圖3為本發(fā)明實(shí)施例鏡場(chǎng)使用中定日鏡調(diào)度流程示意 圖4為本發(fā)明實(shí)施例的校驗(yàn)流程 圖5為本發(fā)明實(shí)施例的校正流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)解釋。如圖I所示，一種用于塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的鏡場(chǎng)調(diào)度系統(tǒng)，包括
光斑成像裝置1，用于形成太陽(yáng)光斑圖像；
、 光斑采集裝置2，用于采集光斑成像裝置I上的光斑圖像；
定日鏡3，用于反射太陽(yáng)光到接收器6上；
圖像處理裝置4，用來處理光斑采集裝置2采集到的太陽(yáng)光斑圖像；
鏡場(chǎng)控制系統(tǒng)5，通過利用計(jì)算機(jī)等控制端對(duì)定日鏡單鏡狀態(tài)進(jìn)行切換或調(diào)整實(shí)現(xiàn)對(duì)整體鏡場(chǎng)的調(diào)控；其中，單鏡狀態(tài)為追日、校正、校驗(yàn)、故障以及閑置狀態(tài)中的一種狀態(tài)，且每面定日鏡任一時(shí)刻只能有一種狀態(tài)。由于外部環(huán)境和內(nèi)在特性變化等因素將影響定日鏡的跟蹤精度，因此定日鏡狀態(tài)將隨著時(shí)間的推移而改變，即同一面定日鏡不可能一直保持同一種狀態(tài)，通過鏡場(chǎng)控制系統(tǒng)5可實(shí)現(xiàn)定日鏡狀態(tài)的切換。接收器6，用于收集太陽(yáng)光斑能量。太陽(yáng)光經(jīng)定日鏡3反射后在光斑成像裝置I上形成太陽(yáng)光斑圖像，光斑采集裝置
2采集該太陽(yáng)光斑圖像，并將圖像傳輸至圖像處理裝置4，圖像處理裝置4對(duì)獲得的太陽(yáng)光斑圖像進(jìn)行分析處理，不斷減小定日鏡3的跟蹤誤差，實(shí)現(xiàn)精確追日，保證接收器6有效收集光斑能量。一種用于塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的鏡場(chǎng)調(diào)度方法，包括下列步驟
步驟I:對(duì)鏡場(chǎng)中已安裝成功的定日鏡3進(jìn)行校正，即光斑采集裝置2采集光斑成像裝置I上的太陽(yáng)光斑樣本，并利用圖像處理裝置4通過圖像處理進(jìn)行分析，進(jìn)而不斷減小跟蹤 誤差。步驟2 :對(duì)校正完成后的定日鏡進(jìn)行校驗(yàn)，并判斷校驗(yàn)通過與否，通過校驗(yàn)的定日鏡則進(jìn)行追日；未通過校驗(yàn)的定日鏡需重新校正，若連續(xù)多次未通過校驗(yàn)則視為故障定日鏡；追日中的定日鏡需定期進(jìn)行校驗(yàn)，以解決因長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)帶來的精度下降問題，其中，定日鏡必須先完成校正方可進(jìn)行校驗(yàn)，通過校正和校驗(yàn)后方可進(jìn)入追日狀態(tài)；
其中
鏡場(chǎng)中的已安裝成功的定日鏡根據(jù)其使用情況分為兩類使用中定日鏡和閑置定日鏡，使用中定日鏡指處于校正、校驗(yàn)、追日或故障狀態(tài)的定日鏡，閑置定日鏡指無故障但不進(jìn)行追日、校正或校驗(yàn)的定日鏡；
鏡場(chǎng)中定日鏡單鏡狀態(tài)包括校正、校驗(yàn)、追日、故障以及閑置狀態(tài)，通過對(duì)定日鏡單鏡狀態(tài)進(jìn)行切換或調(diào)整實(shí)現(xiàn)對(duì)整體鏡場(chǎng)的調(diào)控，且每面定日鏡任一時(shí)刻只能處于一種狀態(tài)。其中校驗(yàn)通過指定日鏡精度符合要求，校驗(yàn)不通過則為精度不符合要求。為保證追日精度，通過定日鏡狀態(tài)的切換及列表實(shí)時(shí)更新實(shí)現(xiàn)對(duì)鏡場(chǎng)的整體調(diào)度。根據(jù)鏡場(chǎng)中不同定日鏡的不同狀態(tài)，將定日鏡狀態(tài)歸類總結(jié)為五個(gè)狀態(tài)列表
校正列表，待校正的使用中定日鏡集合；
校驗(yàn)列表，校正完成后還未校驗(yàn)的使用中定日鏡集合；
追日列表，可進(jìn)行追日的使用中定日鏡集合；
故障列表，不能使用的故障定日鏡集合；
閑置列表，不使用的無故障定日鏡集合。鏡場(chǎng)中的定日鏡由以上五個(gè)列表所包含的定日鏡組成，且每面定日鏡任一時(shí)刻只能處于一個(gè)列表。圖2所示為定日鏡狀態(tài)切換示意圖。鏡場(chǎng)中單鏡有5種狀態(tài)校正，校驗(yàn)，追日，故障及閑置。校正狀態(tài)的定日鏡處于校正列表中，校驗(yàn)狀態(tài)的定日鏡處于校驗(yàn)列表中，追日狀態(tài)的定日鏡處于追日列表中，故障狀態(tài)的定日鏡處于故障列表中，未使用無故障的定日鏡則處于閑置狀態(tài)。如圖，五種狀態(tài)可相互切換，使用中的定日鏡完成校正后，可由校正切換為校驗(yàn)狀態(tài)。追日中的定日鏡由于需定期體檢，狀態(tài)也可由追日切換為校驗(yàn)。當(dāng)校驗(yàn)未通過時(shí)，狀態(tài)可切換為校正和故障狀態(tài)(根據(jù)連續(xù)校驗(yàn)不通過次數(shù)決定切換為校正狀態(tài)還是故障狀態(tài)，如連續(xù)校驗(yàn)不通過2次則切換為故障狀態(tài))。校驗(yàn)通過后，可由校驗(yàn)狀態(tài)切換為追日狀態(tài)。非故障狀態(tài)下的定日鏡也可因各種原因隨時(shí)發(fā)生故障，因此，校正、校驗(yàn)、追日和閑置狀態(tài)的定日鏡發(fā)生故障時(shí)均可切換為故障狀態(tài)。排除故障后的定日鏡則根據(jù)實(shí)際故障類型及故障前狀態(tài)由故障狀態(tài)切換為校正、校驗(yàn)、追日或閑置狀態(tài)。其中，定日鏡故障類型分為兩類，一是因供電設(shè)備斷電等外部因素引發(fā)的故障，二是因定日鏡自身機(jī)械結(jié)構(gòu)引起的故障和因連續(xù)多次校驗(yàn)未通過而判斷為故障。因類型一引發(fā)故障的定日鏡在排除故障后可根據(jù)實(shí)際需要恢復(fù)到故障前狀態(tài)，因類型二判斷為故障的定日鏡排除故障后由故障狀態(tài)切換為校正狀態(tài)。使用中定日鏡的狀態(tài)相互切換均可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，而根據(jù)實(shí)際所需，鏡場(chǎng)中使用中的定日鏡，均可由任一狀態(tài)切換為閑置狀態(tài)，同時(shí)閑置狀態(tài)的定日鏡根據(jù)實(shí)際需求也可加入使用，并依據(jù)定日鏡自身信息決定切換為校正、校驗(yàn)、追日或故障狀態(tài)。通過定日鏡狀態(tài)的切換，實(shí)時(shí)更新，便可對(duì)整個(gè)鏡場(chǎng)進(jìn)行調(diào)度。圖3為鏡場(chǎng)使用中定日鏡調(diào)度流程示意圖。該示意圖列出了鏡場(chǎng)運(yùn)營(yíng)時(shí)每面使用中定日鏡狀態(tài)切換的自動(dòng)化流程。每面新安裝待使用定日鏡加入鏡場(chǎng)后必須進(jìn)行校正，進(jìn)入校正列表，該列表中的定日鏡狀態(tài)只能為校正。校正列表中的定日鏡在完成校正后，進(jìn)入 校驗(yàn)列表，狀態(tài)為校驗(yàn)。校驗(yàn)列表中的定日鏡未通過校驗(yàn)，則重新校正，進(jìn)入校正列表；校驗(yàn)通過后，則進(jìn)入追日列表，狀態(tài)為追日。校驗(yàn)列表中的定日鏡，若連續(xù)多次未通過校驗(yàn)，則進(jìn)入故障列表，實(shí)現(xiàn)校驗(yàn)狀態(tài)與故障狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。結(jié)合圖2定義的故障類型，因類型一而引發(fā)故障的定日鏡在排除故障后可根據(jù)實(shí)際需要恢復(fù)到故障前狀態(tài)，完成校正但還未校驗(yàn)的則進(jìn)入校驗(yàn)列表，未完成校正和完成校驗(yàn)但校驗(yàn)精度不符合要求的則進(jìn)入校正列表，通過校驗(yàn)的則進(jìn)入追日列表；因類型二引發(fā)的故障定日鏡則直接進(jìn)入校正列表，定日鏡狀態(tài)由故障切換為校正狀態(tài)。通過本發(fā)明所提供的調(diào)度流程，引入單鏡狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)定日鏡狀態(tài)的相互切換及列表實(shí)時(shí)更新。圖4所示為校驗(yàn)流程圖。進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，待校驗(yàn)的定日鏡有兩個(gè)來源追日列表中定期校驗(yàn)的定日鏡和校驗(yàn)列表中完成校正的定日鏡。由于校驗(yàn)設(shè)備等硬件條件的限制，當(dāng)前調(diào)度周期內(nèi)并不能完成所有待校驗(yàn)定日鏡的校驗(yàn)工作，因此，兩類待校驗(yàn)定日鏡應(yīng)根據(jù)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行校驗(yàn)。追日列表中部分定日鏡進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，另一部分定日鏡仍處于追日狀態(tài)。其中，
(I)校驗(yàn)列表，完成校正但尚未進(jìn)行校驗(yàn)的定日鏡，由于該列表中的定日鏡只能處于校驗(yàn)狀態(tài)，對(duì)該列表中的定日鏡進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，由于硬件設(shè)備等因素的限制(校驗(yàn)限制條件)，需對(duì)定日鏡進(jìn)行判斷，若滿足校驗(yàn)條件，根據(jù)優(yōu)先級(jí)則將定日鏡加入校驗(yàn)列表，為校驗(yàn)狀態(tài)。若不滿足則將該定日鏡保持為校正狀態(tài)。其中校驗(yàn)優(yōu)先級(jí)的判斷根據(jù)為校正完成的先后次序，校正完成時(shí)間較早的定日鏡可優(yōu)先進(jìn)行校驗(yàn)，以盡可能早地實(shí)現(xiàn)追日。( 2 )追日列表中定期校驗(yàn)定日鏡由于已通過校驗(yàn)，因此可置于追日狀態(tài)或校驗(yàn)狀態(tài)。為避免長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)追日造成定日鏡精度降低，對(duì)于待進(jìn)行校驗(yàn)的定日鏡，可根據(jù)距離上次校驗(yàn)的間隔及校驗(yàn)精度時(shí)間決定校驗(yàn)的優(yōu)先次序，校驗(yàn)間隔時(shí)間長(zhǎng)，精度低的定日鏡優(yōu)先級(jí)高。由于校驗(yàn)設(shè)備等因素的限制，部分校驗(yàn)優(yōu)先級(jí)較低的定日鏡并不能在當(dāng)天進(jìn)行校驗(yàn)，則該部分定日鏡繼續(xù)追日。 追日列表中符合校驗(yàn)條件的定日鏡根據(jù)優(yōu)先級(jí)將追日狀態(tài)切換至校驗(yàn)狀態(tài)，校驗(yàn)列表中滿足校驗(yàn)條件的定日鏡也置于校驗(yàn)狀態(tài)，并實(shí)時(shí)更新校驗(yàn)列表，再依據(jù)校驗(yàn)結(jié)果決定是否切換回追日狀態(tài)。若通過校驗(yàn)，則從校驗(yàn)切換至追日狀態(tài)，若不滿足則根據(jù)校驗(yàn)情況進(jìn)入故障列表或進(jìn)入校正列表并設(shè)為校正狀態(tài)；校驗(yàn)列表中其他不滿足校驗(yàn)條件的定日鏡處于校驗(yàn)狀態(tài)，故障列表中的定日鏡依然處于故障狀態(tài)。圖5為校正流程示意圖，校正列表中的定日鏡主要有四個(gè)來源
(I)排除故障的部分定日鏡，主要包括因定日鏡內(nèi)部結(jié)構(gòu)引起故障的定日鏡和因外部因素引起故障但在故障前為校正狀態(tài)的定日鏡，在進(jìn)行校正時(shí)，若定日鏡滿足校正條件(主要指硬件，設(shè)備等限制條件)，則加入校正列表進(jìn)行校正。(2)新安裝待使用定日鏡，其判斷處理流程同排除故障后需校正的定日鏡一致；
(3)校驗(yàn)未通過的定日鏡，其已完成校正，但精度仍不合要求，該部分定日鏡的處理流程同新安裝待使用定日鏡一致；
(4)校正過程中的定日鏡，指的是光斑采集裝置2已開始采集光斑樣本，但樣本數(shù)量尚 未達(dá)到要求，即校正尚未結(jié)束。該部分定日鏡也要根據(jù)校正條件進(jìn)行判斷，若滿足校正條件，則可繼續(xù)校正。由于硬件，裝備，天氣等種種因素的制約，校正列表中的定日鏡當(dāng)天或短期內(nèi)無法全部完成校正，為使盡可能多的定日鏡盡快校正完成進(jìn)行追日，優(yōu)先考慮對(duì)(4)所述定日鏡進(jìn)行校正，而(I)、( 2 )、( 3 )所述定日鏡的優(yōu)先級(jí)相同。校正列表中的定日鏡處于校正狀態(tài)；追日列表中的定日鏡始終處于追日狀態(tài)；故障列表中的定日鏡依然處于故障狀態(tài)。通過上述方法實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)更新各列表，可實(shí)現(xiàn)對(duì)整體鏡場(chǎng)的合理調(diào)度，實(shí)現(xiàn)鏡場(chǎng)的高效運(yùn)營(yíng)。以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實(shí)施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實(shí)施方式
。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。
權(quán)利要求
1.一種用于塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的鏡場(chǎng)調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，包括 接收器，用于收集太陽(yáng)光斑能量； 定日鏡，用于反射太陽(yáng)光到接收器上； 光斑成像裝置，用于形成太陽(yáng)光斑圖像； 光斑采集裝置，用于采集光斑成像裝置上的太陽(yáng)光斑圖像； 圖像處理裝置，用于處理光斑采集裝置采集到的太陽(yáng)光斑圖像； 鏡場(chǎng)控制系統(tǒng)，用于根據(jù)圖像處理裝置的處理結(jié)果對(duì)定日鏡單鏡狀態(tài)進(jìn)行切換或調(diào)整實(shí)現(xiàn)對(duì)整體鏡場(chǎng)的調(diào)控。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鏡場(chǎng)調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，由光斑成像裝置形成太陽(yáng)光斑圖像之后，通過光斑采集裝置采集所述太陽(yáng)光斑圖像，并將采集的太陽(yáng)光斑圖像傳輸至圖像處理裝置進(jìn)行分析處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鏡場(chǎng)調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述定日鏡單鏡狀態(tài)為校正、校驗(yàn)、追日、故障以及閑置狀態(tài)中的一種，且每面定日鏡任一時(shí)刻只能處于一種狀態(tài)。
4.一種用于塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的鏡場(chǎng)調(diào)度方法，其特征在于，包括下列步驟 步驟I:對(duì)鏡場(chǎng)中已安裝成功的定日鏡進(jìn)行校正，即對(duì)太陽(yáng)光斑圖像進(jìn)行分析處理，進(jìn)而減小定日鏡跟蹤誤差； 步驟2 :對(duì)校正完成后的定日鏡進(jìn)行校驗(yàn)，并判斷校驗(yàn)通過與否，通過校驗(yàn)的定日鏡則進(jìn)行追日，未通過校驗(yàn)的定日鏡則重新校正或視為故障；追日中的定日鏡需定期進(jìn)行校驗(yàn)，以解決因長(zhǎng)期運(yùn)行帶來的精度下降問題；其中，定日鏡必須先完成校正方可進(jìn)行校驗(yàn)，通過校正和校驗(yàn)后方可進(jìn)入追日狀態(tài)； 其中 所述鏡場(chǎng)中的已安裝成功的定日鏡根據(jù)其使用情況分為兩類使用中定日鏡和閑置定日鏡，使用中定日鏡指處于校正、校驗(yàn)、追日或故障狀態(tài)的定日鏡，閑置定日鏡指無故障但不進(jìn)行追日、校正或校驗(yàn)的定日鏡； 鏡場(chǎng)中定日鏡單鏡狀態(tài)包括校正、校驗(yàn)、追日、故障以及閑置狀態(tài)，通過對(duì)定日鏡單鏡狀態(tài)進(jìn)行切換或調(diào)整實(shí)現(xiàn)對(duì)整體鏡場(chǎng)的調(diào)控，且每面定日鏡任一時(shí)刻只能處于一種狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鏡場(chǎng)調(diào)度方法，其特征在于，其中校驗(yàn)通過指定日鏡精度符合要求，校驗(yàn)不通過指定日鏡精度不符合要求。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鏡場(chǎng)調(diào)度方法，其特征在于，處于校正、校驗(yàn)、追日和閑置狀態(tài)的定日鏡因各種原因發(fā)生故障時(shí)，狀態(tài)切換至故障狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鏡場(chǎng)調(diào)度方法，其特征在于，定日鏡故障根據(jù)故障類型分為兩類一是因外部因素引發(fā)的故障，二是因定日鏡自身機(jī)械結(jié)構(gòu)引起的故障和因連續(xù)多次校驗(yàn)未通過而判斷為故障，其中，因故障類型一而引發(fā)故障的定日鏡排除故障后可根據(jù)實(shí)際需要恢復(fù)到故障前狀態(tài)，因故障類型二引發(fā)故障的定日鏡排除故障后定日鏡狀態(tài)由故障狀態(tài)切換為校正狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鏡場(chǎng)調(diào)度方法，其特征在于，所述使用中的定日鏡和閑置狀態(tài)的定日鏡設(shè)置為根據(jù)實(shí)際情況互相切換。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鏡場(chǎng)調(diào)度方法，其特征在于，根據(jù)鏡場(chǎng)中不同定日鏡的不同狀態(tài)，將定日鏡狀態(tài)歸類總結(jié)為五個(gè)狀態(tài)列表校正列表，待校正的使用中定日鏡集合； 校驗(yàn)列表，校正完成后還未校驗(yàn)的使用中定日鏡集合； 追日列表，可進(jìn)行追日的使用中定日鏡集合； 故障列表，不能使用的故障定日鏡集合； 閑置列表，不使用的無故障定日鏡集合； 鏡場(chǎng)中的定日鏡由以上五個(gè)列表所包含的定日鏡組成，每面定日鏡任一時(shí)刻只能處于一個(gè)列表，且在鏡場(chǎng)調(diào)度過程中定日鏡列表實(shí)時(shí)更新。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鏡場(chǎng)調(diào)度方法，其特征在于，定日鏡在完成校正后，進(jìn)行校驗(yàn)，定日鏡狀態(tài)由校正狀態(tài)切換為校驗(yàn)狀態(tài)，由校正列表進(jìn)入校驗(yàn)列表；或 定日鏡在完成校正后，根據(jù)實(shí)際情況切換為閑置狀態(tài)，由校正列表進(jìn)入閑置列表； 定日鏡在校驗(yàn)未通過時(shí)，進(jìn)行重新校正，狀態(tài)由校驗(yàn)狀態(tài)切換為校正狀態(tài)，由校驗(yàn)列表進(jìn)入校正列表；或 定日鏡在校驗(yàn)未通過時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況切換為閑置狀態(tài)，由校驗(yàn)列表進(jìn)入閑置列表； 定日鏡在連續(xù)多次校驗(yàn)未通過后，視為故障，狀態(tài)由校驗(yàn)狀態(tài)切換為故障狀態(tài)，由校驗(yàn)列表進(jìn)入故障列表。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鏡場(chǎng)調(diào)度方法，其特征在于，對(duì)待校正定日鏡制定校正優(yōu)先級(jí)，按照優(yōu)先順序進(jìn)行校正。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鏡場(chǎng)調(diào)度方法，其特征在于，對(duì)于已開始校正但尚未完成校正的定日鏡進(jìn)行優(yōu)先校正。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鏡場(chǎng)調(diào)度方法，其特征在于，對(duì)待校驗(yàn)定日鏡制定校驗(yàn)優(yōu)先級(jí)，按照優(yōu)先順序進(jìn)行校驗(yàn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鏡場(chǎng)調(diào)度方法，其特征在于，待校驗(yàn)定日鏡的來源分為兩類完成校正的定日鏡和定期校驗(yàn)定日鏡，其中，優(yōu)先考慮對(duì)完成校正的定日鏡進(jìn)行校驗(yàn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的鏡場(chǎng)調(diào)度方法，其特征在于，對(duì)于完成校正的定日鏡，根據(jù)其校正完成時(shí)間制定校驗(yàn)優(yōu)先級(jí)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的鏡場(chǎng)調(diào)度方法，其特征在于，對(duì)于定期校驗(yàn)定日鏡，根據(jù)其校驗(yàn)間隔時(shí)間及校驗(yàn)精度制定校驗(yàn)優(yōu)先級(jí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的鏡場(chǎng)調(diào)度系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括接收器、定日鏡、光斑成像裝置、光斑采集裝置、圖像處理裝置及對(duì)定日鏡單鏡狀態(tài)進(jìn)行切換或調(diào)整實(shí)現(xiàn)對(duì)整體鏡場(chǎng)調(diào)控的鏡場(chǎng)控制系統(tǒng)；該方法包括對(duì)鏡場(chǎng)中已安裝成功的定日鏡進(jìn)行校正；對(duì)校正完成后的定日鏡進(jìn)行校驗(yàn)，并判斷校驗(yàn)通過與否，通過校驗(yàn)的定日鏡則進(jìn)行追日；未通過校驗(yàn)的定日鏡需重新校正，若連續(xù)多次未通過校驗(yàn)則視為故障定日鏡，追日中的定日鏡需定期進(jìn)行校驗(yàn)，以解決因長(zhǎng)期運(yùn)行帶來的精度下降問題。本發(fā)明通過對(duì)定日鏡進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)度，在最大程度保證鏡場(chǎng)追日效率的前提下完成定日鏡的校正、校驗(yàn)和故障檢測(cè)與診斷，保證鏡場(chǎng)的安全、高效的運(yùn)營(yíng)。
文檔編號(hào)G05D3/12GK102778899SQ20121026267
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者宓霄凌, 徐能, 李江燁, 游瑞, 蘇斌 申請(qǐng)人:浙江中控太陽(yáng)能技術(shù)有限公司