基于plc光伏阵列自动清洁装置设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com基于PLC的光伏阵列自动清洁装置的设计DesignofautomaticcleaningdeviceofPVarraybasedonPLC王秋平，魏浩，张淼，张进，陈志强WANGQiu—ping，WElHao，ZHANGMiao，ZHANGJin，CHENZhi．qiang(东北电力大学，吉林132000)摘要：对于目前光伏电站中光伏阵列的清洁难度大和自动化清洁程度低的问题，研发了一种光伏阵列自动清洁装置，此装置将柔性传动技术与计算机控制技术相结合，采用PLO控制器，实现了对现场光伏阵列的自动清洁功能。经过现场试验测

2、试，结果表明光伏阵列自动清洁装置具有功耗低、清洁效率高、稳定可靠的特点，并且能够有效提高光伏阵列的发电效率。关键词：太阳能；光伏阵列；自动清洁；PLC中图分类号：TP23文献标识码：B文章编号：1009—0134(2015)09(下)一0144—03Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2015．09(下)．38O引言1自动清洁装置太阳能发电是摆脱对化石燃料的依赖，减少温室目前，国内太阳能光伏电站多建在阳光充足的西北气体排放的重要手段之一。2012年7月国家发展和改革地区”，西北地区气候具有光照充足、气候干旱、少雨委员会印发的《可再

3、生能源发展“十二五”规划》中指的特点，但西北多风沙、地理位置偏僻，因此仅由人工对出，2020年我国太阳能光伏发电装机规模将达4700万太阳能光伏电站进行清洁的难度大、成本高、周期长。kW”】。太阳能光伏发电站中将太阳能转化为电能的部件自动清洁装置根据光伏发电工程的特点，采用柔性是光伏组件，光伏组件的光电转换效率是衡量光伏组件传动技术和计算机控制技术相结合的设计方法，实现了将太阳能转化为电能的重要指标。通常情况下，当光机械传动与清洁毛刷的自动控制。其中柔性传动机构的伏组件上有积灰或者其他不透明物体遮挡时，不仅会降设计，可以适应现场光伏阵列高低不平的情况，

4、并具有低光伏组件的光电转换效率，而且会致使被遮挡的部分清洁毛刷的自动校正功能。计算机控制技术采用PLC控产生局部过热，严重的积灰覆盖还将导致光伏组件烧毁制器，实现了清洁周期、清洁时间、清洁次数以及毛刷而完全失去光电转化的功能。自清洁时间的设定。并且系统还具有故障自诊断功能。目前国内外对光伏组件的清洁主要有两种方法，一自动清洁装置具体工作过程如图1所示。种是应用于航天领域的高端光伏组件清洁技术，采用电化学方法清理表面附着的灰尘，该方法成本很高不利于推广】；另一种方法是人工清洁，使用高空作业工具进行人工清洁，不仅危险系数大，而且维护成本高、效率低。由此可见

5、，太阳能光伏电站中，对于由多个光伏组件串并联组成的大型光伏阵列的清洁依然是一个难题。目前市场上亟需找到一种高效、可靠、性价比高的清洁光伏阵列的解决方案，以提高“绿色能源”转换效率、满足低碳社会经济发展的需要。本文针对目前清洁光伏阵列存在的难点和问题，根据专利号为ZL201220087819．2的实用新型专利，设计了一种清洁效果明显、效率高、成本和维护成本低、功能完善、性价比高的光伏阵列自动清洁装置，此装置可实现对光伏阵列的智能清洁，满足光伏阵列维护领域的市场需要。图1自动清洁装置工作流程图收稿日期：2015-04-29作者简介：王秋平(1973一)，女

6、，吉林人，副教授，博士，主要从事测量延迟滤波方法研究、非线性滤波方法在ATP系统及光电跟踪系统中的应用研究。[144]第37卷第9期2015—09(下)学兔兔www.xuetutu.com2PLC硬件电路设计1)定时子程序说明自动模式要求在设定的定时时间系统启动运行，为实现自动清洁装置对光伏阵列的自动清洁控制，这里采用PLC自带的万年历指令完成系统定时要求。万并保证系统能够稳定工作、具有较强的抗干扰能力，所年历数据读出指令TRD将万年历现在时间年、星期、以选用台达小型集成PLC作为控制器。台达小型集成月、日、时、分、秒读出至寄存器D0~D6中。然后通P

7、LC支持Modbus通讯协议(通信接口：RS一485／RS一422／过时钟数据比较指令TCMP将设置的定时时问与寄存器RS．232)、体积小、性价比高，并且满足需预留出一定D0~D6中存放的时间进行比较。D200、D201、D202量的I／O接口的控制要求。分别对应设置时间的“时”、“分”、“秒”，与D4PLC控制器需完成以下功能：1)电机正向运行控起始的万年历的“时”，“分”、“秒”相比较，其比制：当毛刷接触电机启动测限位开关时，PLC控制器控较结果读出至辅助寄存器M3~M5中。如果万年历现在制电机正转；2)电机反向运行控制：清洁毛刷运行到时间与设定

8、时间一致，则M4为On，否则M4为Off。光伏阵列的末端时电机反向运行；3)自动清洁模式控2)