随着全球能源与环境问题的日益严峻,传统能源的开发利用已难以满足国家“节能减排”的要求,太阳能等新能源的利用逐渐成为电力系统的研究热点。太阳能发电系统的低利用率造成了极大的能源浪费,提高太阳能跟踪系统的稳定性以及太阳实时位置的检测精度成为了当今学术界的一大难题。本文以新形势下太阳实时位置的特性为切入点,试图对传统的精度测量方法做出改进使其可以适应新形势的发展。基于以上分析,本文对用于光伏电站的太阳位置实时测量方法进行了如下研究:首先,通过分析太阳的运行规律,确定了太阳位置检测的范围;通过研究常用的太阳位置实时测量方法及常用光敏元件的特性,确定本文选取两级光电传感器的测量方法。其次,基于四象限探测器和光电池设计了一种可用于太阳位置实时测量的两级光电传感器,传感器的结构为改进型遮光板与光筒式相结合。用改进式遮光板上的四个光电池进行粗定位,遮光筒内的四象限探测器进行精确定位,在进行精确定位时,四象限探测器输出精确的偏差角度值。根据光斑半径对四象限探测器输出的影响,优化遮光筒理论设计半径;根据遮光筒对系统精度和检测范围的影响优化光筒高度。最后,研究设计了系统的硬件部分,包括信号采集电路,电源电路。通过双轴跟踪控制系统进行实验分析,验证了系统的可靠性及系统的测量精度。