[发明专利]一种塔式太阳能发电系统定日镜校准系统及校准方法

权利要求书

1.一种塔式太阳能发电系统定日镜校准系统，其特征在于，包括：

至少一个定日镜，用于反射由校准光源发出的光线；

至少一个能量接收器，用于接收定日镜反射的光线；

至少一个图像传感器，采集至少一个定日镜的反射光斑图像；

第一控制单元，连接每一定日镜，用以控制定日镜的驱动电机按照预定路径转动，使定日镜的反射光斑落入所述图像传感器的采集范围内；

第二控制单元，连接所述图像传感器以及所述第一控制单元，根据所述图像传感器获得的反射光斑图像，协调所述第一控制单元微调定日镜的姿态，使反射光斑位于定日镜的指定位置，并记录定日镜此时的姿态信息，根据定日镜的位置以及姿态信息计算所需校准的运动模型参数。

2.根据权利要求1所述的塔式太阳能发电系统定日镜校准系统，其特征在于，所述第二控制单元协调所述第一控制单元微调定日镜的姿态包括：

控制定日镜方位轴、高度轴以一定的步长回转动作，所述一定的步长具体为：以1mrad作为步长或以1.5mrad作为步长；方位轴、高度轴的动作历程S_d由包括采样历程时间T、采样精度误差限ε、全场定日镜间相互协调运营优化因子δ在内的因素确定的采样目标函数J＝f(T,ε,δ,…)来确定，即S_d为使得目标函数J最优的一个取值。

3.根据权利要求1所述的塔式太阳能发电系统定日镜校准系统，其特征在于，所述图像传感器为固定安装姿态或可变安装姿态。

4.根据权利要求1所述的塔式太阳能发电系统定日镜校准系统，其特征在于，所述校准光源为太阳光或人工光源。

5.根据权利要求1所述的塔式太阳能发电系统定日镜校准系统，其特征在于，所述图像传感器设置于具有隔热、防水、反光功能的防护机构内，并且，所述防护机构的至少一个侧面上设置有透光镜，用于图像传感器采集定日镜的反射光斑。

6.根据权利要求5所述的塔式太阳能发电系统定日镜校准系统，其特征在于，所述透光镜为吸收型或反射型光减弱透光镜。

7.根据权利要求1所述的塔式太阳能发电系统定日镜校准系统，其特征在于，所述第一控制单元与所述第二控制单元的时间同步。

8.一种塔式太阳能发电系统定日镜校准方法，其特征在于，提供如权利要求1所述的塔式太阳能发电系统定日镜校准系统，执行步骤：

S1、第一控制单元控制定日镜的驱动电机按照预定路径转动，使定日镜的反射光斑落入图像传感器的采集范围内；

S2、图像传感器采集反射光斑图像；

S3、第二控制单元根据图像传感器获得的反射光斑图像，协调述第一控制单元微调定日镜的姿态，使反射光斑位于定日镜的指定位置，并记录定日镜此时的姿态信息；

S4、根据定日镜需要校准的模型参数的个数n，重复步骤S1至S3至少n/2次，获得n/2个采样样本；

S5、第二控制单元根据定日镜的位置以及姿态信息计算所需校准的运动模型参数，并保存至描述不同定日镜运动模型的数据库中，由已经获得所需校准运动模型参数的定日镜，同时根据太阳能发电系统所处的地理位置，能量接收器的位置，系统运营时间，太阳角度，即可计算整个太阳能发电场中每个定日镜在任何时刻将反射目标位置设置为能量接收器表面时的姿态，从而实现对定日镜的校准。

9.根据权利要求8所述的塔式太阳能发电系统定日镜校准方法，其特征在于，第二控制单元协调所述第一控制单元微调定日镜的姿态包括：

控制定日镜方位轴、高度轴以一定的步长回转动作，所述一定的步长具体为：以1mrad作为步长或以1.5mrad作为步长；方位轴、高度轴的动作历程S_d由包括采样历程时间T、采样精度误差限ε、全场定日镜间相互协调运营优化因子δ在内的因素确定的采样目标函数J＝f(T,ε,δ,…)来确定，即S_d为使得目标函数J最优的一个取值。

10.根据权利要求8所述的塔式太阳能发电系统定日镜校准方法，其特征在于，所述第一控制单元与所述第二控制单元的时间同步。