郑晓斌， 沈培辉

(福建船政交通职业学院 机械工程系，福建 福州 350007)

0 引言

随着世界能源消耗的不断增加，天然气、石油、煤等传统不可再生能源日益枯竭，开发新能源是全世界正共同面临的课题.太阳能光伏聚光发电具有资源丰富、无污染等独特的优势，是可持续发展理想特征的可再生能源技术之一，得到了广泛的应用[1].因此，如何实现对太阳的精确定位与追踪，最大限度地提升发电效率，成为当今世界关注的热点[2].

1 自动追踪策略

太阳光自动追踪系统通常可分为传感器控制和程序控制两种.传感器追踪为被动追踪，是利用光电传感器检测太阳光是否偏离电池板法线，当太阳光偏离电池板法线时，传感器发出偏差信号，经放大、运算后控制执行机构，使追踪装置重新对准太阳光.这种追踪方式的优点是灵敏度高；缺点是受天气影响大.尤其在多云或阴天时无法对准太阳，以及楼宇窗户的反光干扰而引起执行机构的误动作，同时也经常会在稳定点附近来回振荡运行，造成不必要的能量耗损.程序控制方法是根据太阳的实际运行轨迹，计算出太阳在一天中的位置，并通过电机驱动装置运动到目标位置.该方法可克服传感器控制的缺点，但精度不高自身存在累积误差[3].

由于太阳光线的入射角是随着季节和日照时间的不同而时刻变化的，因此本系统的机械结构采用二维极轴追踪，实现高度角-方位角的全程式追踪；自动追踪策略采用的是程序与传感器混合控制的方法.首先进行粗追踪，通过计算太阳的位置，分别驱动高度角轴电机与方位角轴电机运动.在整个粗追踪过程中传感器不断检测光线强度是否达到传感器追踪阈值；……