【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及光伏發電，尤其涉及一種基于光伏發電的智能建筑屋頂系統以及屋頂控制方法。
技術介紹
1、目前，太陽能作為一種清潔、可再生的能源，當前建筑屋頂作為太陽能光伏發電的重要應用場所，具有廣闊的市場前景，屋頂面積較大，能夠有效接收太陽光照射，適合安裝光伏組件，實現能源的就地生產和利用。
2、然而，現有應用于建筑屋頂的光伏發電系統通常缺乏對電網供電信息的有效利用，且缺乏有效的電能管理機制，無法實現電能的動態調度和優化利用，導致系統在不同時間段的能效差異較大，不能根據電網負載和電價信息進行智能調度，這導致在當前系統在某些時段（如電價高峰期）系統未能充分利用低成本電能，而在其他時段（如電價低谷期）又未能有效存儲多余的電能，從而影響整體能源利用效率，影響用戶使用體驗。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提供一種基于光伏發電的智能建筑屋頂系統以及屋頂控制方法，具有有效的電能管理機制，可以根據所述電網供電信息確定電網負載狀態，并基于所述電網負載狀態對所述儲能模塊和所述并網模塊進行智能調度控制，進而提高整體能源利用效率，以及提高用戶使用體驗。
2、第一方面，本專利技術提供了一種基于光伏發電的智能建筑屋頂系統，包括：
3、光伏組件，用于將太陽能轉換為直流電能；
4、儲能模塊，與所述光伏組件連接，用于存儲所述直流電能；
5、并網模塊，與所述光伏組件、所述儲能模塊以及外部電網連接，用于進行所述直流電
6、控制模塊，與所述光伏組件、所述儲能模塊和所述并網模塊連接，用于通過通信接口從所述外部電網對應的管理系統獲取電網供電信息，以根據所述電網供電信息確定電網負載狀態，并基于所述電網負載狀態對所述儲能模塊和所述并網模塊進行智能調度控制。
7、在一些實施例中，所述電網供電信息包括電網負載信息和電價信息，所述控制模塊用于根據所述電網負載信息和所述電價信息確定所述外部電網當前的電網負載狀態，并在所述電網負載狀態控制所述儲能模塊釋放存儲電能進行供電，或者控制所述并網模塊進行電能轉換。
8、在一些實施例中，所述系統還包括與所述光伏組件連接的固定模塊，所述固定模塊用于將所述光伏組件固定至目標建筑屋頂，所述固定模塊包括：
9、絕緣筒，包裹在第一接線板和第二接線板外部；
10、第一接線板，連接所述光伏組件的正極，通過絕緣筒與光伏組件連接；
11、第二接線板，連接所述光伏組件的負極，通過絕緣筒與光伏組件連接；
12、接線筒，插入絕緣筒內，用于固定豎向接線條；
13、豎向接線條，插入接線筒內，通過楔形連接塊固定；
14、楔形連接塊，嵌入接線筒內，對豎向接線條進行擠壓，使其與接線筒緊密接觸；
15、彈性接線板，與豎向接線條接觸，通過彈性變形提供固定力；
16、第一磁鐵，安裝在所述光伏組件的一端，用于快速安裝與拆卸；
17、第二磁鐵，安裝在所述固定模塊的對應位置，與第一磁鐵配合使用；
18、防水膠圈，安裝在絕緣筒的頂部，用于防止水分進入電氣連接部分；
19、密封擋圈，安裝在接線筒的外側，用于與防水膠圈共同作用，形成多重密封。
20、在一些實施例中，所述系統還包括與所述控制模塊連接的監控模塊，所述監控模塊包括：
21、多個傳感器，用于采集光伏組件、儲能模塊和并網模塊的運行數據；
22、數據處理單元，用于分析所述運行數據，以實時監控系統的健康狀態；
23、報警單元，用于在檢測到異常或故障時發出警報。
24、在一些實施例中，所述系統還包括與所述控制模塊連接的運維模塊，所述運維模塊包括：
25、網絡連接模塊，用于將所述系統與遠程管理平臺連接，進行實現數據的遠程傳輸和訪問，所述網絡連接模塊通過協議轉換器將系統內的不同數據格式轉換為統一的傳輸協議；
26、遠程控制單元，通過網絡連接模塊與遠程管理平臺相連，用于接收并執行所述遠程管理平臺發送的控制和優化指令，以調整所述系統的電力輸出或者更新所述系統的控制程序；
27、數據存儲單元，用于記錄系統的運行數據以及執行的控制和優化指令。
28、在一些實施例中，所述系統還包括與所述控制模塊連接的顯示模塊，所述顯示模塊包括：
29、顯示屏，用于實時顯示所述系統的運行狀態、能量消耗、發電效率和故障預警信息；
30、用戶接口，用于用戶與所述系統的交互，提供所述系統預置的能效優化建議和操作指南。
31、在一些實施例中，所述光伏組件包括最大功率點追蹤單元，所述最大功率點追蹤單元用于基于模糊邏輯和人工神經網絡進行自適應優化，以在不同光照強度和環境溫度下實時調整所述光伏組件的工作點。
32、在一些實施例中，所述儲能模塊包括電池狀態估計單元，所述電池狀態估計單元用于通過卡爾曼濾波實時監控電池的充放電狀態，以估算剩余電量，并基于所述剩余電量進行電能存儲和輸出。
33、在一些實施例中，所述并網模塊包括：
34、逆變器，用于將所述光伏組件產生的直流電轉換為與外部電網同頻同相的交流電；
35、并網控制器，用于調度所述儲能模塊的儲能電力和所述并網模塊的并網電力，調整電網負載分配。
36、第二方面，本專利技術提供了一種基于光伏發電的智能建筑屋頂控制方法，所述方法應用于第一方面中任意一項所述的基于光伏發電的智能建筑屋頂系統，所述方法包括：
37、通過通信接口從所述外部電網對應的管理系統獲取電網供電信息；
38、根據所述電網供電信息確定電網負載狀態；
39、基于所述電網負載狀態對所述儲能模塊和所述并網模塊進行智能調度控制。
40、根據本專利技術提供的基于光伏發電的智能建筑屋頂系統以及屋頂控制方法，至少具有以下有益效果：基于光伏發電的智能建筑屋頂系統，包括：光伏組件，用于將太陽能轉換為直流電能；儲能模塊，與光伏組件連接，用于存儲直流電能；并網模塊，與光伏組件、儲能模塊以及外部電網連接，用于進行直流電能與外部電網的交流電能之間的電能轉換；控制模塊，與光伏組件、儲能模塊和并網模塊連接，用于通過通信接口從外部電網對應的管理系統獲取電網供電信息，以根據電網供電信息確定電網負載狀態，并基于電網負載狀態對儲能模塊和并網模塊進行智能調度控制；其中，可以理解的是，本專利技術系統能夠根據實時的電網負載和電價信息，動態調整儲能模塊和并網模塊的工作狀態，實現電能的最優利用，在電價低谷期，系統優先使用電網電能進行儲能，減少電能浪費；在電價高峰期，系統優先使用儲能模塊中的電能，降低用電成本，進而通過儲能模塊存儲多余的電能，可以在光伏組件發電量不足或用電高峰時段釋放電能，保證建筑內部的持續供電，提高系統的能效，以及通過并網模塊將直流電轉換為交流電并入電網，實現電能本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于光伏發電的智能建筑屋頂系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于光伏發電的智能建筑屋頂系統，其特征在于，所述電網供電信息包括電網負載信息和電價信息，所述控制模塊用于根據所述電網負載信息和所述電價信息確定所述外部電網當前的電網負載狀態，并在所述電網負載狀態控制所述儲能模塊釋放存儲電能進行供電，或者控制所述并網模塊進行電能轉換。
3.根據權利要求1所述的基于光伏發電的智能建筑屋頂系統，其特征在于，所述系統還包括與所述光伏組件連接的固定模塊，所述固定模塊用于將所述光伏組件固定至目標建筑屋頂，所述固定模塊包括：
4.根據權利要求1所述的基于光伏發電的智能建筑屋頂系統，其特征在于，所述系統還包括與所述控制模塊連接的監控模塊，所述監控模塊包括：
5.根據權利要求1所述的基于光伏發電的智能建筑屋頂系統，其特征在于，所述系統還包括與所述控制模塊連接的運維模塊，所述運維模塊包括：
6.根據權利要求1所述的基于光伏發電的智能建筑屋頂系統，其特征在于，所述系統還包括與所述控制模塊連接的顯示模塊，所述顯示模塊包括：>
7.根據權利要求1所述的基于光伏發電的智能建筑屋頂系統，其特征在于，所述光伏組件包括最大功率點追蹤單元，所述最大功率點追蹤單元用于在不同光照強度和環境溫度下實時調整所述光伏組件的工作點。
8.根據權利要求1所述的基于光伏發電的智能建筑屋頂系統，其特征在于，所述儲能模塊包括電池狀態估計單元，所述電池狀態估計單元用于通過卡爾曼濾波實時監控電池的充放電狀態，以估算剩余電量，并基于所述剩余電量進行電能存儲和輸出。
9.根據權利要求1所述的基于光伏發電的智能建筑屋頂系統，其特征在于，所述并網模塊包括：
10.一種基于光伏發電的智能建筑屋頂控制方法，其特征在于，所述方法應用于權利要求1至9中任意一項所述的基于光伏發電的智能建筑屋頂系統，所述方法包括：
...【技術特征摘要】
1.一種基于光伏發電的智能建筑屋頂系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于光伏發電的智能建筑屋頂系統，其特征在于，所述電網供電信息包括電網負載信息和電價信息，所述控制模塊用于根據所述電網負載信息和所述電價信息確定所述外部電網當前的電網負載狀態，并在所述電網負載狀態控制所述儲能模塊釋放存儲電能進行供電，或者控制所述并網模塊進行電能轉換。
3.根據權利要求1所述的基于光伏發電的智能建筑屋頂系統，其特征在于，所述系統還包括與所述光伏組件連接的固定模塊，所述固定模塊用于將所述光伏組件固定至目標建筑屋頂，所述固定模塊包括：
4.根據權利要求1所述的基于光伏發電的智能建筑屋頂系統，其特征在于，所述系統還包括與所述控制模塊連接的監控模塊，所述監控模塊包括：
5.根據權利要求1所述的基于光伏發電的智能建筑屋頂系統，其特征在于，所述系統還包括與所述控制模塊連接的運維模塊，所述運維模塊包括...
【專利技術屬性】
技術研發人員：戴姝，胡卓爾，陳學輝，余崇高，
申請(專利權)人：佛山電力設計院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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