【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光伏板控制，尤其涉及一种光伏板输出控制方法及系统。
技术介绍
1、目前，光伏发电技术在大规模应用中面临覆盖物，如积雪和灰尘影响发电效率的技术不足，例如，在冬季积雪或多风沙环境下，光伏板表面的积雪和灰尘会显著降低光线透过率，导致光伏板发电效率下降；而现有技术主要依赖定期清理或手动调整倾角，这种方法耗时耗力，且在实时性和效率方面无法满足复杂环境下光伏板稳定发电的需求；现有技术还缺乏覆盖状态的实时监测与智能响应机制，例如，无法通过传感器实时获取积雪和灰尘覆盖状态数据，难以动态调整光伏板倾角或触发清洁设备；因此，亟需一种能够在复杂环境，如积雪覆盖、沙尘天气下，通过实时监测和智能调整，实现光伏板输出最大化利用的控制方法和系统，以提高能源利用效率，降低维护成本，并保障光伏发电的长期稳定性。
技术实现思路
1、针对上述存在的技术不足，本专利技术的目的是提出一种光伏板输出控制方法，旨在解决现有技术中光伏板在积雪或灰尘覆盖情况下，无法实时监测覆盖状态并动态调整倾角，尤其是在复杂天气条件下，系统因效率低下或清理能耗过高导致发电量大幅下降的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供一种光伏板输出控制方法，
3、所述光伏板输出控制方法包括：
4、步骤s10：通过安装在光伏板表面的多源传感器实时采集光伏板表面的覆盖状态数据，覆盖状态数据包括实时表面光学反射率、实时表面光学透过率和实时表面光照强度，并根据表面覆盖状态数据计算
5、步骤s20：根据实时表面光照强度计算理论发电量，并结合步骤s10中计算得到的积雪厚度和灰尘覆盖密度计算实际发电量和发电效率损失；
6、步骤s30：预设第一发电效率损失阈值和第二发电效率损失阈值，若且，则保持监测状态；否则，则发送光伏板倾角预调整指令和光伏板自清洁预指令；
7、步骤s40：计算角度调整能耗，，其中，为单位角度调整的能耗系数，为倾斜角度的调整量，根据光伏板倾角预调整指令确定；计算自清洁能耗，，其中，为自清洁所需功率，为自清洁清理时间，从光伏板自清洁预指令获取；计算综合清理能耗，；
8、通过改进粒子群优化算法计算光伏板的最优倾斜角度，具体包括：
9、将t时刻的倾斜角度作为一个倾斜角度粒子，并构成大小为的倾斜角度粒子群，初始化第i个倾斜角度粒子，位置设置为和速度设置为；
10、
11、其中，为预设光伏板的最小倾角，为预设光伏板的最大倾角，为随机数；
12、更新后的第i+1个倾斜角度粒子的速度，其中，为倾斜角度粒子的速度惯性权重，为倾斜角度粒子的自身最佳位置，为倾斜角度粒子群的全局最佳位置，为随机数，和为学习因子，用于靠近粒子自身最佳位置和全局最佳位置；
13、更新后的第i+1个倾斜角度粒子的位置=+，其中为倾斜角度粒子更新缩放系数，用于调整速度的影响范围和统一单位；设置优化目标函数f()=max(-)，持续迭代次，迭代过程中倾斜角度粒子的速度惯性权重随迭代次数动态调整，输出使得优化目标函数f()最大的最优倾斜角度；
14、步骤s50：调整光伏板控制倾斜角度的伺服电机控制参数，将倾斜角度调整至最优倾斜角度。
15、优选地，积雪厚度的计算公式为：
16、
17、其中，为实时表面光学反射率；为根据实验数据标定的积雪相关参数。
18、优选地，灰尘覆盖密度的计算公式为：
19、
20、其中，为实时表面光学透过率，为根据实验数据标定的灰尘相关参数。
21、优选地，理论发电量的计算公式为：
22、
23、其中，为光伏板的光电转换效率，根据光伏板材料特性确定；为实时表面光照强度；为光伏板表面积。
24、优选地，步骤s40中，迭代过程中倾斜角度粒子的速度惯性权重随迭代次数动态调整，公式为=，其中，为当前迭代次数。
25、优选地，步骤s20中，发电效率损失函数的计算公式为，其中，为积雪厚度和灰尘覆盖密度对发电效率的损失比例系数。
26、优选地，步骤s20中，实际发电量的计算公式为。
27、本专利技术还提供一种光伏板输出控制系统包括：
28、覆盖状态监测模块，用于通过安装在光伏板表面的多源传感器实时采集光伏板表面的覆盖状态数据，覆盖状态数据包括实时表面光学反射率、实时表面光学透过率和实时表面光照强度，并根据表面覆盖状态数据计算积雪厚度和灰尘覆盖密度；
29、发电量与效率计算模块，用于根据实时表面光照强度计算理论发电量，并结合步骤s10中计算得到的积雪厚度和灰尘覆盖密度计算实际发电量和发电效率损失；
30、动态响应判断模块，用于预设第一发电效率损失阈值和第二发电效率损失阈值，若且，则保持监测状态；否则，则发送光伏板倾角预调整指令和光伏板自清洁预指令；
31、倾角优化模块，用于计算角度调整能耗，，其中，为单位角度调整的能耗系数，为倾斜角度的调整量，根据光伏板倾角预调整指令确定；计算自清洁能耗，，其中，为自清洁所需功率，为自清洁清理时间，从光伏板自清洁预指令获取；计算综合清理能耗，；
32、通过改进粒子群优化算法计算光伏板的最优倾斜角度，具体包括：
33、将t时刻的倾斜角度作为一个倾斜角度粒子，并构成大小为的倾斜角度粒子群，初始化第i个倾斜角度粒子，位置设置为和速度设置为；
34、
35、其中，为预设光伏板的最小倾角，为预设光伏板的最大倾角，为随机数；
36、更新后的第i+1个倾斜角度粒子的速度，其中，为倾斜角度粒子的速度惯性权重，为倾斜角度粒子的自身最佳位置，为倾斜角度粒子群的全局最佳位置，为随机数，和为学习因子，用于靠近粒子自身最佳位置和全局最佳位置；
37、更新后的第i+1个倾斜角度粒子的位置=+，其中为倾斜角度粒子更新缩放系数，用于调整速度的影响范围和统一单位；设置优化目标函数f()=max(-)，持续迭代次，迭代过程中倾斜角度粒子的速度惯性权重随迭代次数动态调整，输出使得优化目标函数f()最大的最优倾斜角度；
38、倾角调整模块，用于调整光伏板控制倾斜角度的伺服电机控制参数，将倾斜角度调整至最优倾斜角度。
39、本专利技术还提供一种计算机程序产品，包括光伏板输出控制程序，所述光伏板输出控制程序被处理器执行时实现所述的光伏板输出控制方法。
40、本专利技术的有益效果在于：相较于现有技术中光伏板在积雪或灰尘覆盖情况下，无法实时监测覆盖状态并动态调整倾角，尤其是在复杂天气条件下，系统因效率低下或清理能耗过高导致发电量大幅下降的技术问题，本申请通过实时覆盖状态监测和基于粒子群优化的倾角动态调整，实现了高效的光伏板倾斜角控制电机的输出控制，从而避免了因覆盖物影响发电效率和清理能耗过大的问题，提高了系统的能源利用率。
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1.一种光伏板输出控制方法，其特征在于，方法包括：
2.如权利要求1所述的一种光伏板输出控制方法，其特征在于，步骤S10中，积雪厚度的计算公式为：
3.如权利要求1所述的一种光伏板输出控制方法，其特征在于，步骤S10中，灰尘覆盖密度的计算公式为：
4.如权利要求1所述的一种光伏板输出控制方法，其特征在于，步骤S20中，理论发电量的计算公式为：
5.如权利要求1所述的一种光伏板输出控制方法，其特征在于，步骤S40中，迭代过程中倾斜角度粒子的速度惯性权重随迭代次数动态调整，公式为=，其中，为当前迭代次数。
6.如权利要求1所述的一种光伏板输出控制方法，其特征在于，步骤S20中，发电效率损失函数的计算公式为，其中，为积雪厚度和灰尘覆盖密度对发电效率的损失比例系数。
7.如权利要求1所述的一种光伏板输出控制方法，其特征在于，步骤S20中，实际发电量的计算公式为。
8.一种光伏板输出控制系统，其特征在于，所述光伏板输出控制系统包括：
9.一种光伏板输出控制设备，其特征在于，所述光伏板输出控制设备
10.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括光伏板输出控制程序，所述光伏板输出控制程序被处理器执行时实现权1至权7中任一项所述的光伏板输出控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种光伏板输出控制方法，其特征在于，方法包括：
2.如权利要求1所述的一种光伏板输出控制方法，其特征在于，步骤s10中，积雪厚度的计算公式为：
3.如权利要求1所述的一种光伏板输出控制方法，其特征在于，步骤s10中，灰尘覆盖密度的计算公式为：
4.如权利要求1所述的一种光伏板输出控制方法，其特征在于，步骤s20中，理论发电量的计算公式为：
5.如权利要求1所述的一种光伏板输出控制方法，其特征在于，步骤s40中，迭代过程中倾斜角度粒子的速度惯性权重随迭代次数动态调整，公式为=，其中，为当前迭代次数。
6.如权利要求1所述的一种光伏板输出控制方法，其特征在于，步骤s20中，发电效率损失函数的计算公式为，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴明，
申请(专利权)人：江苏无双新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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