【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据传输安全防护，具体涉及一种基于光伏发电的净水取水设备温度控制方法和系统。
技术介绍
1、在高寒且高海拔的农牧地区，由于自然条件严酷，居民依赖的井水常存在水质问题，并且冬季极低的气温导致取水设备易结冰损坏。为解决这些问题，研发了一款基于光伏发电的净水取水设备。该设备充分利用当地丰富的太阳能资源，不仅能够有效净化水质，还通过温度控制技术确保在寒冷季节里水不会结冰，从而保障了农牧民的饮水安全与便利。
2、上述基于光伏发电的净水取水设备采用的温度控制方法，普遍依赖于储能蓄电来确保在非发电时段(如夜间)的持续保温。然而，目前的温度控制方法存在显著的能量损耗问题，首先，光伏发电模组在发电过程中本身存在一定的能量转换损耗，即太阳光能并非全部转化为电能；其次，发电后产生的电能需先储存于储能装置中，而储能过程(如电池充放电)又会引入额外的能量损耗；最后，当需要使用这些储存的电能对储热或加热终端进行加热时，电能转换为热能再次产生热量转换损耗，这一系列损耗累加，不仅大幅降低了能源的整体利用效率，还增加了运营成本，限制了光伏发电技术在净水取水设备中的广泛应用。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供了一种基于光伏发电的净水取水设备温度控制方法，应用于所述净水取水设备，所述净水取水设备包括保温室、光伏发电模组和设置在保温室内的储热或加热终端，所述储热或加热终端用于提高保温室的室内温度，所述光伏发电模组用于在发电后直接对储热或加热终端进行加热，所述方法包括：获取光
2、优选地，根据最低所需温度和发电强度模型确定储热或加热终端的加热策略包括：基于发电强度模型获取光伏发电模组在第一时间段内的发电强度总量；基于能量预测模型和发电强度总量预测储热或加热终端在第一时间段结束时刻的最高温度；若所述最高温度低于所述最低所需温度，则发出预警信号；若所述最高温度不低于所述最低所需温度，根据最低所需温度和发电强度模型确定储热或加热终端的加热策略。
3、优选地，所述加热策略包括：根据发电强度模型确定第一时间段内光伏发电模组对储热或加热终端的初始加热功率曲线，根据初始加热功率曲线从第一时间段开始时刻对储热或加热终端进行加热预测；判断储热或加热终端到达所述最低所需温度的时间点与第一时间段结束时刻之间的时间差是否低于误差阈值，若否，则优化初始加热功率曲线为修正加热功率曲线，根据修正加热功率曲线从第一时间段开始时刻对储热或加热终端进行加热预测，并重新进行上述判断步骤；若是，按该次加热预测确定加热策略。
4、优选地，优化初始加热功率曲线为修正加热功率曲线包括：确定光伏发电模组的直接供热发电单元和多个可切换供热发电单元，其中，直接供热发电单元用于将发电功率全部转化为加热功率，所述可切换供热发电单元用于在切换后接通或断开至储热或加热终端的转化线路并且在接通后将发电功率全部转化为加热功率；基于初始加热功率曲线，得到接通至储热或加热终端的转化线路的可切换供热发电单元数量，减少接通至储热或加热终端的转化线路的可切换供热发电单元数量，以此形成修正加热功率曲线。
5、优选地，获取所述能量预测模型的方法包括：获取保温室的室内温度保温系数和换热表面积；获取环境信息，基于环境信息预测第一时间段内的室内外平均温差；获取历史净水取水信息，基于历史净水取水信息预测第一时间段内的净水取水保温能耗；根据第一时间段、室内温度保温系数、换热表面积、室内外平均温差和净水取水保温能耗构建能量预测模型。
6、优选地，所述能量预测模型包括：其中，qloss为热量消耗量，r为保温室的室内温度保温系数，a为保温室的换热表面积，δt为室内外平均温差，δt为第一时间段结束时刻到第二时间段开始时刻的时间差，pwater为净水取水保温能耗。
7、优选地，获取所述发电强度模型的方法包括：获取历史发电信息，基于历史发电信息预测第一时间段内的最大发电强度；获取环境信息，基于环境信息获取第一时间段内的发电强度上升时间段和发电强度下降时间段，根据发电强度上升时间段获取发电强度上升的时间常数，根据发电强度下降时间段获取发电强度下降的时间常数；根据第一时间段、最大发电强度、发电强度上升的时间常数和发电强度下降的时间常数构建发电强度模型。
8、优选地，光伏发电模组的发电强度模型包括：其中，p(t)为光伏发电模组的发电强度关于第一时间段上t时刻的函数，pmax为预测光伏发电模组在第一时间段内的最大发电强度，tst为第一时间段的开始时刻，ted为第一时间段的结束时刻，tr-up为第一时间段中发电强度上升的时间常数，tr-down为第一时间段中发电强度下降的时间常数。
9、还提供了一种基于光伏发电的净水取水设备温度控制系统，应用于所述净水取水设备，所述净水取水设备包括保温室、光伏发电模组和设置在保温室内的储热或加热终端，所述储热或加热终端用于提高保温室的室内温度，所述光伏发电模组用于在发电后直接对储热或加热终端进行加热，所述系统用于实现上述基于光伏发电的净水取水设备温度控制方法，系统包括：获取模块，用于获取光伏发电模组处于发电状态下的相邻时间段，并将该相邻时间段作为第一时间段和第二时间段；预测模块，用于基于能量预测模型预测储热或加热终端从第一时间段结束时刻到第二时间段开始时刻的热量消耗量，还用于根据热量消耗量和保温室最低温度阈值获取储热或加热终端第一时间段结束时刻的最低所需温度；决策执行模块，用于根据最低所需温度和光伏发电模组的发电强度模型确定储热或加热终端的加热策略，还用于根据加热策略对储热或加热终端进行加热。
10、还提供了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述基于光伏发电的净水取水设备温度控制方法。
11、本专利技术的有益效果体现在：
12、通过直接利用光伏发电模组在发电过程中对储热或加热终端进行加热，避免了传统方法中电能储存及后续转换为热能的多重损耗，这一改进显著提高了能源的整体利用效率，使得太阳光能够更直接、更有效地用于提升保温室的温度，从而减少了能源的浪费，让整个光伏发电模组可以将更多的能源进行存储并用于净水取水或其他方面；进一步地，基于能量预测模型精确预测了储热或加热终端在非发电时段的热量消耗量，并根据这一预测值制定了科学的加热策略，这种预测与策略的结合确保了储热或加热终端在第一时间段结束时达到最低所需温度，从而在整个非发电时段内保持足够的热量，有效防止了保温室内水的结冰，保障了农牧民的饮水安全；进一步地，根据光伏发电模组的发电强度模型确定加热策略，实现了对储热本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于光伏发电的净水取水设备温度控制方法，应用于所述净水取水设备，所述净水取水设备包括保温室、光伏发电模组和设置在保温室内的储热或加热终端，所述储热或加热终端用于提高保温室的室内温度，所述光伏发电模组用于在发电后直接对储热或加热终端进行加热，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于光伏发电的净水取水设备温度控制方法，其特征在于，根据最低所需温度和发电强度模型确定储热或加热终端的加热策略包括：
3.根据权利要求2所述的基于光伏发电的净水取水设备温度控制方法，其特征在于，所述加热策略包括：
4.根据权利要求3所述的基于光伏发电的净水取水设备温度控制方法，其特征在于，优化初始加热功率曲线为修正加热功率曲线包括：
5.根据权利要求1所述的基于光伏发电的净水取水设备温度控制方法，其特征在于，获取所述能量预测模型的方法包括：
6.根据权利要求5所述的基于光伏发电的净水取水设备温度控制方法，其特征在于，所述能量预测模型包括：
7.根据权利要求1所述的基于光伏发电的净水取水设备温度控制方法，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的基于光伏发电的净水取水设备温度控制方法，其特征在于，所述光伏发电模组的发电强度模型包括：
9.一种基于光伏发电的净水取水设备温度控制系统，应用于所述净水取水设备，所述净水取水设备包括保温室、光伏发电模组和设置在保温室内的储热或加热终端，所述储热或加热终端用于提高保温室的室内温度，所述光伏发电模组用于在发电后直接对储热或加热终端进行加热，其特征在于，所述系统用于实现权利要求1至权利要求8中任意一项所述的基于光伏发电的净水取水设备温度控制方法，所述系统包括：
10.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至权利要求8中任意一项所述的基于光伏发电的净水取水设备温度控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于光伏发电的净水取水设备温度控制方法，应用于所述净水取水设备，所述净水取水设备包括保温室、光伏发电模组和设置在保温室内的储热或加热终端，所述储热或加热终端用于提高保温室的室内温度，所述光伏发电模组用于在发电后直接对储热或加热终端进行加热，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于光伏发电的净水取水设备温度控制方法，其特征在于，根据最低所需温度和发电强度模型确定储热或加热终端的加热策略包括：
3.根据权利要求2所述的基于光伏发电的净水取水设备温度控制方法，其特征在于，所述加热策略包括：
4.根据权利要求3所述的基于光伏发电的净水取水设备温度控制方法，其特征在于，优化初始加热功率曲线为修正加热功率曲线包括：
5.根据权利要求1所述的基于光伏发电的净水取水设备温度控制方法，其特征在于，获取所述能量预测模型的方法包括：
6.根据权利要求5所述的基于光伏发电的净水取水设备温度控...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈建超，伍金伟，刘成，陈建平，杨强，李佐廷，刘成洪，万福平，林河，柳杰，孙国云，张勇，钟文，戴卓然，
申请(专利权)人：中水净通科技开发成都有限公司，
类型：发明
国别省市：
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