[發明專利]一種云層運動預測系統、預測方法及存儲介質

在審

• 申請號: 202210313196.4
• 申請日: 2022-03-28
• 公開（公告）號: CN114583737A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 張鴻杰;楊東方;孔周維;邱利宏;任凡
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/38;G01J1/18
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 項曉丹

本發明公開了一種云層運動預測系統、預測方法及存儲介質，該預測系統包括傳感器模塊、單片機、云服務器和光伏發電站，光伏發電站內設有備用電池；傳感器模塊用于將跟隨光照強度的變化而變化的電壓信號發送給單片機；單片機用于將電壓信號轉化為光照強度信號進行本地保存并上傳到云服務器；云服務器用于將云層到達光伏發電站的時間和啟用備用電池的信號發送到光伏發電站；光伏發電站通過啟動所述備用電池來穩定光伏發電站的供電電壓。本發明能夠在云層到達光伏發電站上方前對云層的運動速度和方向進行預測，在需求啟用備用電池時提前向光伏發電站發送信號，以減小云層即將到來對光伏發電站造成的電壓波動，提高光伏發電站的使用壽命。

技術領域

本發明涉及光伏發電技術領域，具體涉及一種云層運動預測系統、預測方法及存儲介質。

背景技術

光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。光伏發電主要由太陽電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，主要部件由電子元器件構成。太陽能電池經過串聯后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。

在光伏發電中，當云層遮蔽陽光時，會使得短時間內電池板發電功率下降，輸出功率產生波動，久而久之會嚴重影響光伏發電的壽命和穩定性。如申請號為CN202010829578.3的發明申請中公開了一種云運動矢量測量裝置及方法，該測量裝置包括一個中心光照傳感器、多個外層光照傳感器和信息處理電路；多個外層光照傳感器與中心光照傳感器布置在相同光照條件的一個水平平面上；多個外層光照傳感器均勻布置在一個半圓弧上；半圓弧的圓心與中心光照傳感器重合，計算每個外層光照傳感器輻照度變化時刻與中心光照傳感器輻照度變化時刻的時間間隔，當一個外層光照傳感器輻照度變化時刻與中心光照傳感器輻照度變化時刻的時間間隔最大時，則云層運動方向沿時間間隔最大的外層光照傳感器與中心光照傳感器連線方向，判斷云層運動矢量的速度和方向，該方法嘗試通過不同傳感器光照強度變化的時間差來預測云層運動的速度和方向，由此幫助光伏發電的功率預測和電網調度，但是在實踐中會存在以下兩個問題：1、數據的可靠性和有效性得不到保證，在市面上眾多的光線傳感器中，不同型號的傳感器的精確度和靈敏度都有所不同，在上述方法中無法確保傳感器采集光線強度和云層運動對光伏發電功率的影響足夠準確；2、數據傳輸的實時性不夠，該方法并未提出數據處理和傳輸的解決方案，由于云層運動的隨機性和不確定性，如果要提前向光伏發電站做出預警并啟動相應信息，在采集數據后，對結果的快速處理和實時傳輸至關重要，如果云層運動的速度過大，光伏發電站將無法及時獲取信息，而如果為了獲得足夠的預警時間將傳感器組部署至離光伏發電站較遠的地方，其覆蓋角度將會減小。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明要解決的技術問題是：如何提供一種能夠在云層到達光伏發電站上方前對云層的運動速度和方向進行預測，并通過云服務器實時計算云層的運動對光伏發電站產生的影響，并在需求啟用備用電池時提前向光伏發電站發送信號，以減小云層即將到來對光伏發電站造成的電壓波動，提高光伏發電站的使用壽命。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種云層運動預測系統，包括傳感器模塊、單片機、云服務器和光伏發電站，所述光伏發電站內設有備用電池；

所述傳感器模塊包括多組傳感器組，每組所述傳感器組包括多個傳感器，所述傳感器模塊的電壓信號跟隨光照強度的變化而變化，所述傳感器模塊與所述單片機通信連接，用于將跟隨光照強度的變化而變化的電壓信號發送給所述單片機；

所述單片機與所述云服務器通信連接，用于將接收到的電壓信號轉化為光照強度信號進行本地保存并上傳到所述云服務器；