[发明专利]一种线性菲涅尔式聚光镜场的阴影与遮挡分析优化布设方法

摘要

本发明涉及光伏发电技术领域，特别是一种线性菲涅尔式聚光镜场的阴影与遮挡分析优化布设方法。包括如下步骤：A镜场坐标系确定、B遮挡阴影坐标系确定、C遮挡阴影分析计算、D偏移影响分析计算、E阴影与遮挡效率。该方法更加贴近实际使用环境，可以准确计算线性菲涅尔式聚光镜场的阴影与遮挡效率，为分析线性菲涅尔式聚光系统的效率提供了可靠依据。进而修正线性菲涅尔式聚光镜场反射镜的分布方向和角度，进一步提升镜场转换效率。

主权项

1.一种线性菲涅尔式聚光镜场的阴影与遮挡分析优化布设方法，其特征在于包括如下步骤：A、镜场坐标系确定反射镜列数为N的镜场，从左侧至右侧依次编号为1、2、...、N，第列反射镜中心与镜场中心的距离为，第列反射镜与水平面的倾斜夹角为；反射镜宽度为；接收器放置在距反射镜所在平面的高处；某时刻太阳光入射角为，则该时刻的跟踪倾角由下式求得：；第列反射镜的坐标方程为式中，，；第列反射镜的左、右端点坐标分别为（，）和（，），则、，、；B、阴影分析计算阴影是指太阳入射光被相邻的反射镜所阻挡，阴影分析针对太阳入射光；令经过第列反射镜左端点的太阳入射光线坐标方程为：式中，，；相邻的反射镜中过东侧左端点的太阳入射光线坐标为，；若该点不在第列反射镜上，则无阴影影响；若该点在第列反射镜上，则形成了阴影影响，阴影长度为该点与第列反射镜右端点之间的距离，即，；C、遮挡分析计算C1、接收器西侧镜场令经过第列反射镜左端点的太阳反射光线方程为 式中，，；相邻的反射镜中过西侧镜场的太阳入射光线坐标为若N为偶数，则；若N为奇数，则；若该点不在第列反射镜上，则无遮挡影响，遮挡长度为0；若该点在第列反射镜上，则形成了遮挡影响，遮挡长度为该点与第列反射镜右端点之间的距离，即若N为偶数，则， 若N为奇数，则；C2、接收器东侧镜场令经过第列反射镜右端点的太阳反射光线方程为式中，，；相邻的反射镜中过东侧镜场的太阳入射光线坐标为若N为偶数，则；若N为奇数，则；若该点不在第列反射镜上，则无遮挡影响，遮挡长度为0；若该点在第列反射镜上，则形成了遮挡影响，遮挡长度为该点与第列反射镜左端点之间的距离，即若N为偶数，则；若N为奇数，则；若N为偶数，则和都为0，若N为奇数，则为0；D、偏移影响分析计算阴影随时间变化产生偏移，阴影偏移中会出现未形成阴影区域，其中其中，为太阳方位角，为未形成阴影区域的纵向中位线；为第列反射镜未形成阴影区域南侧边缘与第n+1列反射镜南侧边缘的垂直距离，和是两个垂点，求得时刻点未形成阴影区域的中位线长度同理求得未形成遮挡区域的中位线长度；E、阴影与遮挡效率多个时刻点阴影长度与遮挡长度之和为，多个时刻点未形成阴影与遮挡区域的中位线长度之和为，得出测试时段内阴影与遮挡效率为，式中为镜场长度。