本發(fā)明涉及太陽能板控制，具體是指一種基于光伏監(jiān)控平臺的太陽能板控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著全球能源需求的不斷增長和環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng)，太陽能作為一種清潔、可再生的能源，其應(yīng)用范圍和重要性日益凸顯。光伏發(fā)電系統(tǒng)憑借其環(huán)保、低碳和可持續(xù)的特點，成為替代傳統(tǒng)化石能源的重要選擇之一。然而，光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率受多種因素影響，其中光照強(qiáng)度、太陽光入射角、環(huán)境溫度以及設(shè)備的安裝角度和朝向等是關(guān)鍵影響因素。

2、在現(xiàn)有技術(shù)中，太陽能板通常采用固定角度安裝，這種安裝方式簡單、成本較低，但無法根據(jù)太陽位置的變化和環(huán)境條件的波動進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，導(dǎo)致光照利用率不高，發(fā)電效率受限。為解決這一問題，單軸和雙軸太陽能跟蹤系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用。這些跟蹤系統(tǒng)能夠根據(jù)太陽的方位角和高度角，自動調(diào)整太陽能板的傾斜角度和朝向，以最大化光照接收量，從而提升發(fā)電效率。然而，現(xiàn)有的太陽能跟蹤系統(tǒng)在智能化控制和實時監(jiān)測方面仍存在諸多不足。

3、首先，傳統(tǒng)的跟蹤系統(tǒng)多依賴預(yù)設(shè)的機(jī)械控制算法，缺乏對實時環(huán)境數(shù)據(jù)的全面采集和智能分析，難以在復(fù)雜多變的環(huán)境條件下做出最優(yōu)調(diào)整決策。其次，現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)通常僅關(guān)注太陽能板的基本運行參數(shù)(如電壓、電流)，未能充分考慮光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度及天氣狀況等多維度數(shù)據(jù)對發(fā)電效率的影響。此外，數(shù)據(jù)的存儲與分析能力有限，無法實現(xiàn)長期趨勢分析和系統(tǒng)性能的持續(xù)優(yōu)化。

4、隨著物聯(lián)網(wǎng)(iot)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，基于光伏監(jiān)控平臺的智能太陽能板控制系統(tǒng)應(yīng)運而生。這類系統(tǒng)通過集成多種傳感器，實時采集太陽能板的運行數(shù)據(jù)和環(huán)境參數(shù)，并利用中央控制單元進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和智能決策，實現(xiàn)太陽能板的動態(tài)調(diào)整和優(yōu)化管理。然而，當(dāng)前市場上的智能控制系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理精度、控制算法的智能化水平以及系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性方面，仍有待進(jìn)一步提升。

5、因此，亟需一種基于光伏監(jiān)控平臺的太陽能板控制系統(tǒng)，能夠全面、準(zhǔn)確地采集和分析運行數(shù)據(jù)，智能評估發(fā)電效率，并根據(jù)實時評估結(jié)果自動調(diào)整太陽能板的傾斜角度和朝向，以實現(xiàn)光照接收量的最大化和發(fā)電效率的持續(xù)優(yōu)化。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種基于光伏監(jiān)控平臺的太陽能板控制方法及系統(tǒng)。用于解決上述背景技術(shù)所提出的問題。

2、在本發(fā)明的第一方面，提供了一種基于光伏監(jiān)控平臺的太陽能板控制方法。

3、該基于光伏監(jiān)控平臺的太陽能板控制方法包括：

4、s1.采集至少兩個太陽能板的運行數(shù)據(jù)；

5、s2.中央控制單元接收運行數(shù)據(jù)并分析，評估各太陽能板的發(fā)電效率和運行狀態(tài)；得到評估結(jié)果，將所述評估結(jié)果與預(yù)設(shè)的發(fā)電效率的第一閾值或第二閾值進(jìn)行比對；

6、s3.當(dāng)評估結(jié)果高于預(yù)設(shè)的第一閾值時，中央控制單元根據(jù)當(dāng)前光照強(qiáng)度和太陽位置數(shù)據(jù)，調(diào)整太陽能板的傾斜角度；

7、s4.調(diào)整太陽能板的傾斜角度后，重新執(zhí)行步驟s1和步驟s2；當(dāng)評估結(jié)果高于預(yù)設(shè)的第二閾值時，調(diào)整太陽能板的朝向；

8、s5.中央控制單元記錄太陽能板的調(diào)整操作及運行數(shù)據(jù)，并重新執(zhí)行步驟s1至s4，以實現(xiàn)實時動態(tài)調(diào)整。

9、優(yōu)選的，所述步驟s2還包括：

10、對接收的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)清洗、濾波及噪聲消除；

11、基于預(yù)設(shè)的發(fā)電模型，結(jié)合歷史運行數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)，計算各太陽能板的實際發(fā)電功率；

12、將實際發(fā)電功率與理論發(fā)電功率進(jìn)行對比分析，以評估各太陽能板的發(fā)電效率；

13、根據(jù)評估結(jié)果生成發(fā)電效率的數(shù)值形式，并將該數(shù)值用于與預(yù)設(shè)的發(fā)電效率閾值進(jìn)行比對。

14、優(yōu)選的，步驟s1所述的運行數(shù)據(jù)包括太陽能板的輸出電壓、輸出電流和環(huán)境溫度；計算各太陽能板的實際發(fā)電功率；公式如下：

15、pactual＝v×i×(1-α(t-tref))

16、其中，pactual表示太陽能板的實際發(fā)電功率；v表示太陽能板的輸出電壓；i表示太陽能板的輸出電流；α表示溫度系數(shù)；t表示當(dāng)前環(huán)境溫度；tref表示參考溫度；

17、中央控制單元基于采集到的光照強(qiáng)度、太陽能板的有效面積、轉(zhuǎn)換效率、以及太陽光入射角、計算各太陽能板的理論發(fā)電功率；公式如下：

18、ptheoretical＝g×a×η×cos(θ)×δ

19、ptheoretical表示理論發(fā)電功率；g表示光照強(qiáng)度；a表示太陽能板的有效面積，單位為平方米；η表示太陽能板的轉(zhuǎn)換效率；θ表示太陽光的入射角，單位為度；δ表示遮擋系數(shù)，取值范圍為0到1；

20、中央控制單元將計算得到的實際發(fā)電功率與理論發(fā)電功率進(jìn)行對比分析，以評估各太陽能板的發(fā)電效率；計算公式如下：

21、

22、其中，ηevaluation表示發(fā)電效率評估結(jié)果。

23、優(yōu)選的，中央控制單元基于實時獲取的太陽位置數(shù)據(jù)，采用太陽跟蹤算法，計算出每塊太陽能板的最佳朝向角度；具體計算方法如下：

24、θoptimal＝f(θazimuth，θelevation，g，φ)

25、其中，θoptimal表示計算得到的最佳朝向角度；θazimuth表示太陽的方位角；θelevation表示太陽的高度角；g表示光照強(qiáng)度；φ表示當(dāng)?shù)氐乩砭暥取?/p>

26、優(yōu)選的，中央控制單元通過與執(zhí)行機(jī)構(gòu)通信，指令太陽能板的朝向調(diào)整至計算得到的最佳朝向角度；調(diào)整過程包括以下步驟：

27、啟動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，根據(jù)θoptimal調(diào)整太陽能板的旋轉(zhuǎn)角度；在調(diào)整過程中，監(jiān)測執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運行狀態(tài)。

28、本發(fā)明第二方面，提供了基于光伏監(jiān)控平臺的太陽能板控制系統(tǒng)。

29、該基于光伏監(jiān)控平臺的太陽能板控制系統(tǒng)用于上述的方法，包括：

30、采集模塊，與至少兩個太陽能板直接連接，采集至少兩個太陽能板的運行數(shù)據(jù)；

31、中央控制單元，用于接收和分析運行數(shù)據(jù)，評估各太陽能板的發(fā)電效率和運行狀態(tài)，并生成評估結(jié)果，根據(jù)評估結(jié)果發(fā)出控制指令；

32、通信模塊，與采集模塊和中央空單元連接，用于將運行數(shù)據(jù)采集模塊獲取的實時數(shù)據(jù)傳輸至中央控制單元，并接收來自中央控制單元的控制指令；

33、執(zhí)行機(jī)構(gòu)，與中央控制單元連接，用于控制太陽能板傾斜角度和朝向；

34、數(shù)據(jù)存儲模塊，與中央控制單元連接，接收并存儲來自中央控制單元的各類數(shù)據(jù)。

35、優(yōu)選的，所述運行數(shù)據(jù)包括電壓、電流、溫度、光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度及天氣狀況。

36、優(yōu)選的，所述中央控制單元包括：

37、數(shù)據(jù)分析模塊，用于對接收的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)運行數(shù)據(jù)計算各太陽能板的實際發(fā)電功率和計算各太陽能板的理論發(fā)電功率；再根據(jù)太陽能板的實際發(fā)電功率和計算各太陽能板的理論發(fā)電功率計算評估結(jié)果；

38、控制指令生成模塊，與數(shù)據(jù)分析模塊連接，用于根據(jù)評估結(jié)果與第一閾值和/或第二閾值的比對，生成控制指令。

39、本技術(shù)中提供的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點：

40、本發(fā)明通過實時監(jiān)測和智能調(diào)整，太陽能板的光照接收量最大化，顯著提升整體發(fā)電效率。可以根據(jù)實時光照強(qiáng)度、太陽位置及天氣狀況，及時調(diào)整太陽能板的姿態(tài)，確保在不同環(huán)境條件下均能保持高效運行。中央控制單元采用智能算法，能夠精準(zhǔn)評估發(fā)電效率并制定相應(yīng)的調(diào)整策略，實現(xiàn)自動化、智能化的管理。詳細(xì)記錄每次調(diào)整操作及運行數(shù)據(jù)，為長期趨勢分析和系統(tǒng)性能優(yōu)化提供可靠的數(shù)據(jù)支持，延長系統(tǒng)壽命，降低維護(hù)成本。通過持續(xù)的動態(tài)調(diào)整和異常監(jiān)測，確保光伏系統(tǒng)在各種環(huán)境條件下的穩(wěn)定運行，減少故障發(fā)生率。通過實時動態(tài)調(diào)整，確保發(fā)電效率始終處于最高水平，提升光伏系統(tǒng)的整體經(jīng)濟(jì)效益和能源利用率。

41、應(yīng)當(dāng)理解，
技術(shù)實現(xiàn)要素：
部分中所描述的內(nèi)容并非旨在限定本發(fā)明的實施例的關(guān)鍵或重要特征，亦非用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過以下的描述變得容易理解。