一种基于太阳能的电力控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于太阳能的电力控制系统，用于解决家居用电中太阳能光伏板使用率低和家居用电资源无法智能切换的问题，包括数据分析模块、预估使用模块、时间管控模块和电力切换模块，所述数据分析模块用于对太阳能进行数据分析，所述电力切换模块用于对用户的家居用电进行供电方式切换，所述数据分析模块将太阳能值发送至预估使用模块；所述预估使用模块用于对太阳能的使用时间进行计算，所述预估使用模块将计算得到的预估使用时长发送至时段管控模块，所述时段管控模块用于将预估使用时长进行时段管控，本发明专利技术提高太阳能光伏板的使用率，实现家居用电的节能环保，同时将家庭用电与太阳能用电相结合，实现家居用电资源的智能切换。

【技术实现步骤摘要】
一种基于太阳能的电力控制系统
本专利技术属于电力
，涉及电力控制系统，具体是一种基于太阳能的电力控制系统。
技术介绍
电力是以电能作为动力的能源。电力的专利技术和应用掀起了第二次工业化高潮，是世界发生的三次科技革命之一，从此科技改变了人们的生活。如今的大规模电力系统是人类工程科学史上最重要的成就之一，是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统。它将自然界的一次能源通过机械能装置转化成电力，再经输电、变电和配电将电力供应到各用户。现有技术中，在家居用电中的太阳能光伏板的使用率极低，家庭所使用的太阳能光伏板常常没有加以运用，无法实现节能环保；而且没有将家庭用电与太阳能用电相结合，没有实现电力资源的智能切换，为此，我们提出一种基于太阳能的电力控制系统。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供一种基于太阳能的电力控制系统，通过数据分析模块结合天气数据、太阳能设备信息对太阳能进行数据分析，通过用户居住地址的环境值和用户的太阳能设备的转化率计算得到用户的太阳能值，并将太阳能值与设定阈值进行比对后生成电力切换信号；通过预估使用模块接对太阳能的使用时间进行计算，依据用户的用电量，计算得到用户的太阳能值的预估使用时长，通过时段管控模块对太阳能设备的预估使用时长进行时段管控，将占用率作为预估使用时长的第一权重系数，计算得到用电高峰期时长中太阳能值的预估使用时长；通过电力切换模块结合电力切换信号和用电高峰期时长中太阳能值的预估使用时长对用户的家居用电进行供电方式切换，依据用户的用电量与电量分界值进行比对划分为不同等级的客户，不同等级的客户对应设定有的太阳能值的预估使用时长的第二权重系数，将时段管控模块计算得到的用电高峰期时长中太阳能值的预估使用时长与第二权重系数进行计算，得到用户的太阳能值的预估使用时长，依据预估使用时长对用户的家居用电的供电方式进行切换，本专利技术有效提高了太阳能光伏板的使用率，实现家居用电的节能环保，同时将家庭用电与太阳能用电相结合，实现家居用电资源的智能切换。本专利技术所要解决的技术问题为：(1)如何提高家居用电中太阳能光伏板的使用率，从而实现家居用电的节能环保；(2)如何将家庭用电与太阳能用电相结合，从而实现家居用电资源的智能切换。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于太阳能的电力控制系统，包括注册登录模块、数据采集模块、数据分析模块、预估使用模块、时间管控模块、电力切换模块以及服务器；所述数据采集模块用于采集天气数据和太阳能设备信息，并将天气数据和太阳能设备信息发送至所述数据分析模块；所述数据分析模块结合天气数据、太阳能设备信息对太阳能进行数据分析，分析过程具体如下：步骤S1：获取注册登录电力控制系统的用户，将用户标记为u，u＝1，2，……，z；步骤S2：获取用户的居住住址，依据居住地址得到用户的所在纬度Wu，Wu∈[0，90]；步骤S3：获取用户居住地未来三天的天气预报数据，得到用户居住地未来三天的温度值、光照值和风力值，计算均值后得到温度均值PWu、光照均值PGu和风力均值PFu；步骤S4：利用公式计算得到用户居住地址的环境值Hu；步骤S5：获取用户的太阳能设备信息，将生产年限、光能转化率、使用时间分别标记为SCu、GZu和SYu；步骤S6：通过公式计算得出用户的太阳能设备的转化率Zu，太阳能设备的转化率Zu乘以居住地址的环境值Hu得到用户的太阳能值TYu，式中a1、a2、a3、a4、a5和a6均为比例系数固定数值，且a1、a2、a3、a4、a5和a6的取值均大于零；步骤S7：当太阳能值TYu大于等于设定阈值，则生成电力切换信号；所述电力切换模块接收到数据分析模块发送的电力切换信号和时段管控模块发送的用电高峰期时长中太阳能值的预估使用时长，用于对用户的家居用电进行供电方式切换：步骤P1：若DLu≤X1，则将用户记低用电量客户；若X1＜DLu≤X2，则将用户记为普通用电量客户；若X2＜DLu≤X3，则将用户记为中等用电量客户；若X3＜DLu，则将用户记为高用电量客户；X1、X2和X3为电量分界值，且X1、X2和X3的取值均大于零；步骤P2：低用电量客户、普通用电量客户、中等用电量客户、高用电量客户分别对应有系统自设定的太阳能值的预估使用时长的第二权重系数Y1、Y2、Y3、Y4，且Y1＜Y2＜Y3＜Y4；步骤P3：获取时段管控模块计算得到的用电高峰期时长中太阳能值的预估使用时长T1u；步骤P4：用电高峰期时长中太阳能值的预估使用时长T1u分别与第二权重系数Y1、Y2、Y3和Y4进行计算，得到用户的太阳能值的预估使用时长T2u；步骤P5：电力切换模块依据用户的太阳能值的预估使用时长T2u，对用户的家居用电的供电方式进行切换。进一步地，所述注册登录模块用于用户通过用户终端输入个人信息后注册登录电力控制系统，并将个人信息发送至电力控制系统；所述个人信息包括用户姓名、身份证号码、实名认证的手机号码、居住住址、家庭成员和用电设备；所述服务器将个人信息发送至数据采集模块，所述数据采集模块依据个人信息用于获取用户的用电数据，并将用户的用电数据发送至服务器存储；所述用电数据包括用电量、用电高峰时段和用电低峰时段。进一步地，所述天气数据包括24小时的温度信息、光照强度和风力指数；所述太阳能设备信息包括生产年限、光能转化率和使用时间。进一步地，所述数据分析模块将太阳能值发送至预估使用模块；所述预估使用模块接收到数据分析模块发送的太阳能值后用于对太阳能的使用时间进行计算，计算过程具体如下：SS1：获取用户u的用户电设备数，将用电设备标记为uSi，i＝1，2，……，x；SS2：获取用电设备的用电功率，并将用电功率标记为GuSi；获取用电设备的使用时长，并将使用时长标记为TuSi；SS3：利用公式DuSi＝GuSi×TuSi计算得出用电设备的用电量DuSi；采用求和公式计算得到用户的用电量DLu；SS4：获取数据分析模块计算得到太阳能值TYu，利用公式Tu＝TYu/DLu计算得到用户的太阳能值的预估使用时长Tu；SS5：数据分析模块将用户的居住地址和电力切换信号发送至电力切换模块；所述预估使用模块将计算得到的预估使用时长发送至时段管控模块。进一步地，所述时段管控模块接收到预估使用模块发送的预估使用时长后，用于将预估使用时长进行时段管控，时段管控步骤具体如下：步骤一：获取用户的太阳能值的预估使用时长Tu、用电量DLu、用电高峰时段[TG1u，TG2u]、用电低峰时段[TD1u，TD2u]；步骤二：利用公式TGu＝TG2u-TG1u得到用电高峰时长TGu；步骤三：若预估使用时长Tu大于等于用电高峰时长TGu，则无需进行任何操作，若预估使用时长Tu小于用电高峰时长TGu，则将预估使用时长Tu进行时段管控；...

【技术保护点】
1.一种基于太阳能的电力控制系统，其特征在于，包括注册登录模块、数据采集模块、数据分析模块、预估使用模块、时间管控模块、电力切换模块以及服务器；/n所述数据采集模块用于采集天气数据和太阳能设备信息，并将天气数据和太阳能设备信息发送至所述数据分析模块；/n所述数据分析模块结合天气数据、太阳能设备信息对太阳能进行数据分析，分析过程具体如下：/n步骤S1：获取注册登录电力控制系统的用户，将用户标记为u，u＝1，2，……，z；/n步骤S2：获取用户的居住住址，依据居住地址得到用户的所在纬度Wu，Wu∈[0，90]；/n步骤S3：获取用户居住地未来三天的天气预报数据，得到用户居住地未来三天的温度值、光照值和风力值，计算均值后得到温度均值PWu、光照均值PGu和风力均值PFu；/n步骤S4：利用公式

【技术特征摘要】
1.一种基于太阳能的电力控制系统，其特征在于，包括注册登录模块、数据采集模块、数据分析模块、预估使用模块、时间管控模块、电力切换模块以及服务器；
所述数据采集模块用于采集天气数据和太阳能设备信息，并将天气数据和太阳能设备信息发送至所述数据分析模块；
所述数据分析模块结合天气数据、太阳能设备信息对太阳能进行数据分析，分析过程具体如下：
步骤S1：获取注册登录电力控制系统的用户，将用户标记为u，u＝1，2，……，z；
步骤S2：获取用户的居住住址，依据居住地址得到用户的所在纬度Wu，Wu∈[0，90]；
步骤S3：获取用户居住地未来三天的天气预报数据，得到用户居住地未来三天的温度值、光照值和风力值，计算均值后得到温度均值PWu、光照均值PGu和风力均值PFu；
步骤S4：利用公式计算得到用户居住地址的环境值Hu；
步骤S5：获取用户的太阳能设备信息，将生产年限、光能转化率、使用时间分别标记为SCu、GZu和SYu；
步骤S6：通过公式计算得出用户的太阳能设备的转化率Zu，太阳能设备的转化率Zu乘以居住地址的环境值Hu得到用户的太阳能值TYu，式中a1、a2、a3、a4、a5和a6均为比例系数固定数值，且a1、a2、a3、a4、a5和a6的取值均大于零；
步骤S7：当太阳能值TYu大于等于设定阈值，则生成电力切换信号；
所述电力切换模块接收到数据分析模块发送的电力切换信号和时段管控模块发送的用电高峰期时长中太阳能值的预估使用时长，用于对用户的家居用电进行供电方式切换：
步骤P1：若DLu≤X1，则将用户记低用电量客户；
若X1＜DLu≤X2，则将用户记为普通用电量客户；
若X2＜DLu≤X3，则将用户记为中等用电量客户；
若X3＜DLu，则将用户记为高用电量客户；X1、X2和X3为电量分界值，且X1、X2和X3的取值均大于零；
步骤P2：低用电量客户、普通用电量客户、中等用电量客户、高用电量客户分别对应有系统自设定的太阳能值的预估使用时长的第二权重系数Y1、Y2、Y3、Y4，且Y1＜Y2＜Y3＜Y4；
步骤P3：获取时段管控模块计算得到的用电高峰期时长中太阳能值的预估使用时长T1u；
步骤P4：用电高峰期时长中太阳能值的预估使用时长T1u分别与第二权重系数Y1、Y2、Y3和Y4进行计算，得到用户的太阳能值的预估使用时长T2u；
步骤P5：电力切换模块依据用户的太阳能值的预估使用时长T2u，对用户的家居用电的供电方式进行切换。


2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的电力控制系统，其特征在于，所述注册登录模块用于用户通过用户终端输入个人信息后注...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖武雁，蔡旗旗，李军，
申请(专利权)人：杭州欣驰能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33