方茂成，王 平

(中国科学院电工研究所，北京100190)

0 引 言

在太阳能塔式热发电系统中，定日镜是将太阳光反射到反射塔上的装置，是塔式热发电系统最关键的部件，定日镜性能是影响太阳能电站发电能力的重要因素，也是制约塔式电站容量的关键因素。由于定日镜距反射塔较远，因此要求其具备很高的精度。本系统通过将太阳运行轨迹的计算算法融入永磁同步电动机的伺服位置控制器中实现对太阳位置的实时跟踪，通过精确调节定日镜位置跟踪精度获得最大的太阳光辐照利用效率。

1 定日镜控制系统结构

图1为定日镜控制系统结构示意图。塔式热发电站的定日镜控制系统以工控机作为上位机，通过PLC与Profibus现场工业控制总线连接。电机驱动部分主要由主控部分和功率驱动部分组成，实现与Profibus通讯以及驱动电机的功能。由图1可见，驱动电机即控制定日镜顶点角与方位角两个方向的电机，定日镜连接在金属杆件基材上，传动方式等多采用齿轮减速。

图1 定日镜控制系统结构示意图

2 定日镜控制策略

根据太阳能塔式热发电系统当前所处的位置数据，包括时间、经度、纬度、年平均气压、海拔、年平均温度等数据，通过太阳运行位置计算算法精确计算出当前太阳所处位置的顶点角与方位角，作为电机驱动部分的输入，以控制电机A、B，从而达到定日镜精确、快速跟踪太阳位置，实现最大效率地利用太阳光辐射利用效率。

本系统对电机的控制采用基于空间电压矢量(SVPWM)的磁场定向控制，对电机位置、定子电流、母线电压进行实时跟踪检测，电流环、位置环、速度环的调节均采用PI调节器。……