太阳能光伏光热高效综合利用方法技术

本发明专利技术公开了太阳能光伏光热高效综合利用方法，属于太阳能利用领域，该利用方法具体步骤如下：(1)采集并存储各组太阳能集热设备信息；(2)处理收集的能量并对供能路径进行分析更新；(3)实时监测设备运行状态并进行异常判断；(4)工作人员实时查看并调整供能系统运行方案；(5)对供能系统连接性能进行优化调节；本发明专利技术通过使用遗传算法对供能路径进行实时更新，能够大幅降低其使用局限性，降低能量传输途中产生的损耗，提高能量利用率，能够对供能系统内存进行大粒度压缩，有效的提高了供能系统连接速度，同时节省系统压缩内存所需的时间。间。间。

【技术实现步骤摘要】
太阳能光伏光热高效综合利用方法


[0001]本专利技术涉及太阳能利用领域，尤其涉及太阳能光伏光热高效综合利用方法。

技术介绍

[0002]地球表面接收到的太阳辐射能大约为8.5
×
1016W，而全球能源消耗大约为1.5
×
1013W。人类所利用的太阳能尚不足地球表面接收到的太阳能的1/5000。与传统化石能源相比，太阳能还具有清洁性和全球分布均匀的优势。现如今，太阳能的利用主要包括光电转换和光热转换2方面。开发太阳能高效综合利用技术对解决能源危机、保护生态环境和消除地域发展不平衡，以及对保持人类社会工业和科技的高速发展都具有重要意义，同时太阳能的高效综合利用对于能源可持续发展和碳达峰、碳中和战略目标的实现具有重要意义；因此，专利技术出太阳能光伏光热高效综合利用方法变得尤为重要。
[0003]现有的太阳能光伏光热高效综合利用方法在能量传输途中产生大量损耗，降低能量利用率；此外，现有的太阳能光伏光热高效综合利用方法中供能系统连接速度速度慢，且无法进行内存大粒度压缩，系统压缩内存耗费时间较长；为此，我们提出太阳能光伏光热高效综合利用方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的太阳能光伏光热高效综合利用方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]太阳能光伏光热高效综合利用方法，该利用方法具体步骤如下：
[0007](1)采集并存储各组太阳能集热设备信息；/>[0008](2)处理收集的能量并对供能路径进行分析更新；
[0009](3)实时监测设备运行状态并进行异常判断；
[0010](4)工作人员实时查看并调整供能系统运行方案；
[0011](5)对供能系统连接性能进行优化调节。
[0012]作为本专利技术的进一步方案，步骤(1)中所述太阳能集热设备具体包括全玻璃真空管太阳能集热器、平板式太阳能集热器以及玻璃
‑
金属热管式太阳能集热器。
[0013]作为本专利技术的进一步方案，步骤(1)中所述太阳能集热设备信息采集存储具体步骤如下：
[0014]步骤一：各数据采集器实时收集相对应的太阳能集热设备集热信息、运行信息、设备编号以及设备类型，并将收集到的各组数据处理为统一格式；
[0015]步骤二：将收集到的各组数据按照不同区域进行分类处理，同时将同一类型的太阳能集热设备归为一组，之后再收集各组太阳能集热设备供能路径中各节点信息，并进行收集记录。
[0016]作为本专利技术的进一步方案，步骤(2)中所述供能路径分析更新具体步骤如下：
[0017]步骤
①
：依据各组传输节点为各组太阳能集热设备规划一组供能路径，同时将其录入供能系统存储单元，并实时采集节点数据年龄信息；
[0018]步骤
②
：供能系统将完成数据采集的节点加入到已完成采集的节点队列，并将未完成数据采集的节点加入未采集节点队列，之后收集各组供能路径信息，并将所有的供能路径的集合表示为种群，并结合遗传算法生成种群矩阵；
[0019]步骤
③
：收集两组供能节点之间的距离，以及能量传输两个供能节点消耗的能量，再通过适应度函数将种群中每组个体的属性量化，然后随机从种群P中选择两组个体以及再分别从个体以及中选取某一段路径，然后进行交换得到新的两组新的个体；
[0020]步骤
④
：随机生成一个系数，当该系数小于预设的规定值时，随机选择一组个体随机选择个体中的两段路径进行交换，直至所有个体交换结束；
[0021]步骤
⑤
：路径优化完成后，从路径终点开始遍历每组节点，若某节点M可以与起点无障碍相连，则起点与节点M中间的节点就是冗余节点，冗余节点确认完成后，删除这些冗余节点并重新计算路径的适应度函数，并通过不断迭代对路径进行不断优化；
[0022]步骤
⑥
：通过计算个体选中的概率从种群矩阵中选择多组个体来建立新的矩阵，同时选择最大适应度的个体，并与新矩阵拼接形成新的种群以完成对供能路径的迭代，并保存最优供能路径。
[0023]作为本专利技术的进一步方案，步骤
②
中所述种群矩阵具体表示形式如下：
[0024][0025]其中，P代表种族矩阵，代表种族矩阵中第m组个体；
[0026]步骤
⑥
中所述个体被选中的概率具体计算公式如下：
[0027][0028]其中，G为适应度矩阵。
[0029]作为本专利技术的进一步方案，步骤(3)中所述异常判断具体步骤如下：
[0030]步骤Ⅰ：收集各类型太阳能集热设备正常运行信息，之后将收集到的各组数据中非二进制数据统一成二进制数据，然后通过Max
‑
Min归一化方法将各组数据转换至0到1的区间内；
[0031]步骤Ⅱ：对处理后的各组数据进行特征降维处理，然后将各组数据的特征数据转换为样本特征图，再对样本特征图进行人工标记，并将其划分为训练集和测试集；
[0032]步骤Ⅲ：构建卷积神经网络，并将所述训练集通过输入、卷积、池化、全连接和输出进行学习训练，得到异常检测模型，再利用测试集对网络入侵检测模型进行测试，若测试准确率满足期望值，则停止训练，并对满足期望值的异常检测模型进行性能评估；
[0033]步骤Ⅳ：异常检测模型接收接收各组太阳能集热设备当前运行信息，并自行设置模型具体参数，采用长期迭代法训练该检测模型，并将收集到的运行信息输入到训练好的
模型中，画出各太阳能集热设备预测曲线并加以分析，同时中断存在异常的太阳能集热设备运行，并将其位置反馈给工作人员。
[0034]作为本专利技术的进一步方案，步骤Ⅱ中所述特征降维具体计算公式如下：
[0035][0036]其中，σ代表特征数据的标准差，μ表示特征数据的均值，CV表示特征数据的方差系数，若方差系数越大，则表示越重要，反之，则表示不重要，予以剔除。
[0037]作为本专利技术的进一步方案，步骤(5)中所述供能系统性能优化具体步骤如下：
[0038]S1：供能系统内部优化单元自行为所连接的各组终端设备生成相对应的启动链表，同时收集各终端设备连接信息，并依据LRU顺序，通过LRU链表对各组启动链表头部依据连接次数由少到多进行进一步链接；
[0039]S2：在终端设备启动期间，优化单元实时检测各终端设备调用的供能系统信息，并对相应启动链表中的各组页面进行数据更新，之后优化单元从LRU链表的头部依据连接次数由少到多依次选择终端设备；
[0040]S3：从选择的终端设备相应的启动链表中选择受害页面，若选择足够多的受害页面，则停止选择，若未回收足够多的受害页面时，则继续访问LRU链表中的下一组终端设备的启动链表，直到获得足够的页面；
[0041]S4：将选择的受害页面合并为一组块并进行标记，之后解析被标记的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.太阳能光伏光热高效综合利用方法，其特征在于，该利用方法具体步骤如下：(1)采集并存储各组太阳能集热设备信息；(2)处理收集的能量并对供能路径进行分析更新；(3)实时监测设备运行状态并进行异常判断；(4)工作人员实时查看并调整供能系统运行方案；(5)对供能系统连接性能进行优化调节。2.根据权利要求1所述的太阳能光伏光热高效综合利用方法，其特征在于，步骤(1)中所述太阳能集热设备具体包括全玻璃真空管太阳能集热器、平板式太阳能集热器以及玻璃
‑
金属热管式太阳能集热器。3.根据权利要求1所述的太阳能光伏光热高效综合利用方法，其特征在于，步骤(1)中所述太阳能集热设备信息采集存储具体步骤如下：步骤一：各数据采集器实时收集相对应的太阳能集热设备集热信息、运行信息、设备编号以及设备类型，并将收集到的各组数据处理为统一格式；步骤二：将收集到的各组数据按照不同区域进行分类处理，同时将同一类型的太阳能集热设备归为一组，之后再收集各组太阳能集热设备供能路径中各节点信息，并进行收集记录。4.根据权利要求3所述的太阳能光伏光热高效综合利用方法，其特征在于，步骤(2)中所述供能路径分析更新具体步骤如下：步骤
①
：依据各组传输节点为各组太阳能集热设备规划一组供能路径，同时将其录入供能系统存储单元，并实时采集节点数据年龄信息；步骤
②
：供能系统将完成数据采集的节点加入到已完成采集的节点队列，并将未完成数据采集的节点加入未采集节点队列，之后收集各组供能路径信息，并将所有的供能路径的集合表示为种群，并结合遗传算法生成种群矩阵；步骤
③
：收集两组供能节点之间的距离，以及能量传输两个供能节点消耗的能量，再通过适应度函数将种群中每组个体的属性量化，然后随机从种群P中选择两组个体以及再分别从个体以及中选取某一段路径，然后进行交换得到新的两组新的个体；步骤
④
：随机生成一个系数，当该系数小于预设的规定值时，随机选择一组个体随机选择个体中的两段路径进行交换，直至所有个体交换结束；步骤
⑤
：路径优化完成后，从路径终点开始遍历每组节点，若某节点M可以与起点无障碍相连，则起点与节点M中间的节点就是冗余节点，冗余节点确认完成后，删除这些冗余节点并重新计算路径的适应度函数，并通过不断迭代对路径进行不断优化；步骤
⑥
：通过计算个体选中的概率从种群矩阵中选择多组个体来建立新的矩阵，同时选择最大适应度的个体，并与新矩阵拼接形成新的种群以完成对供能路径的迭代，并保存最优供能路径。5.根据权利要求4所述的太阳能光伏光热高效综合利用方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周霞，颜功兴，杜建峰，李保平，何仕朝，
申请(专利权)人：泸州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：