【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏发电，尤其涉及一种基于光伏发电的智能建筑屋顶系统以及屋顶控制方法。
技术介绍
1、目前，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，当前建筑屋顶作为太阳能光伏发电的重要应用场所，具有广阔的市场前景，屋顶面积较大，能够有效接收太阳光照射，适合安装光伏组件，实现能源的就地生产和利用。
2、然而，现有应用于建筑屋顶的光伏发电系统通常缺乏对电网供电信息的有效利用，且缺乏有效的电能管理机制，无法实现电能的动态调度和优化利用，导致系统在不同时间段的能效差异较大，不能根据电网负载和电价信息进行智能调度，这导致在当前系统在某些时段（如电价高峰期）系统未能充分利用低成本电能，而在其他时段（如电价低谷期）又未能有效存储多余的电能，从而影响整体能源利用效率，影响用户使用体验。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种基于光伏发电的智能建筑屋顶系统以及屋顶控制方法，具有有效的电能管理机制，可以根据所述电网供电信息确定电网负载状态，并基于所述电网负载状态对所述储能模块和所述并网模块进行智能调度控制，进而提高整体能源利用效率，以及提高用户使用体验。
2、第一方面，本专利技术提供了一种基于光伏发电的智能建筑屋顶系统，包括：
3、光伏组件，用于将太阳能转换为直流电能；
4、储能模块，与所述光伏组件连接，用于存储所述直流电能；
5、并网模块，与所述光伏组件、所述储能模块以及外部电网连接，用于进行所述直流电
6、控制模块，与所述光伏组件、所述储能模块和所述并网模块连接，用于通过通信接口从所述外部电网对应的管理系统获取电网供电信息，以根据所述电网供电信息确定电网负载状态，并基于所述电网负载状态对所述储能模块和所述并网模块进行智能调度控制。
7、在一些实施例中，所述电网供电信息包括电网负载信息和电价信息，所述控制模块用于根据所述电网负载信息和所述电价信息确定所述外部电网当前的电网负载状态，并在所述电网负载状态控制所述储能模块释放存储电能进行供电，或者控制所述并网模块进行电能转换。
8、在一些实施例中，所述系统还包括与所述光伏组件连接的固定模块，所述固定模块用于将所述光伏组件固定至目标建筑屋顶，所述固定模块包括：
9、绝缘筒，包裹在第一接线板和第二接线板外部；
10、第一接线板，连接所述光伏组件的正极，通过绝缘筒与光伏组件连接；
11、第二接线板，连接所述光伏组件的负极，通过绝缘筒与光伏组件连接；
12、接线筒，插入绝缘筒内，用于固定竖向接线条；
13、竖向接线条，插入接线筒内，通过楔形连接块固定；
14、楔形连接块，嵌入接线筒内，对竖向接线条进行挤压，使其与接线筒紧密接触；
15、弹性接线板，与竖向接线条接触，通过弹性变形提供固定力；
16、第一磁铁，安装在所述光伏组件的一端，用于快速安装与拆卸；
17、第二磁铁，安装在所述固定模块的对应位置，与第一磁铁配合使用；
18、防水胶圈，安装在绝缘筒的顶部，用于防止水分进入电气连接部分；
19、密封挡圈，安装在接线筒的外侧，用于与防水胶圈共同作用，形成多重密封。
20、在一些实施例中，所述系统还包括与所述控制模块连接的监控模块，所述监控模块包括：
21、多个传感器，用于采集光伏组件、储能模块和并网模块的运行数据；
22、数据处理单元，用于分析所述运行数据，以实时监控系统的健康状态；
23、报警单元，用于在检测到异常或故障时发出警报。
24、在一些实施例中，所述系统还包括与所述控制模块连接的运维模块，所述运维模块包括：
25、网络连接模块，用于将所述系统与远程管理平台连接，进行实现数据的远程传输和访问，所述网络连接模块通过协议转换器将系统内的不同数据格式转换为统一的传输协议；
26、远程控制单元，通过网络连接模块与远程管理平台相连，用于接收并执行所述远程管理平台发送的控制和优化指令，以调整所述系统的电力输出或者更新所述系统的控制程序；
27、数据存储单元，用于记录系统的运行数据以及执行的控制和优化指令。
28、在一些实施例中，所述系统还包括与所述控制模块连接的显示模块，所述显示模块包括：
29、显示屏，用于实时显示所述系统的运行状态、能量消耗、发电效率和故障预警信息；
30、用户接口，用于用户与所述系统的交互，提供所述系统预置的能效优化建议和操作指南。
31、在一些实施例中，所述光伏组件包括最大功率点追踪单元，所述最大功率点追踪单元用于基于模糊逻辑和人工神经网络进行自适应优化，以在不同光照强度和环境温度下实时调整所述光伏组件的工作点。
32、在一些实施例中，所述储能模块包括电池状态估计单元，所述电池状态估计单元用于通过卡尔曼滤波实时监控电池的充放电状态，以估算剩余电量，并基于所述剩余电量进行电能存储和输出。
33、在一些实施例中，所述并网模块包括：
34、逆变器，用于将所述光伏组件产生的直流电转换为与外部电网同频同相的交流电；
35、并网控制器，用于调度所述储能模块的储能电力和所述并网模块的并网电力，调整电网负载分配。
36、第二方面，本专利技术提供了一种基于光伏发电的智能建筑屋顶控制方法，所述方法应用于第一方面中任意一项所述的基于光伏发电的智能建筑屋顶系统，所述方法包括：
37、通过通信接口从所述外部电网对应的管理系统获取电网供电信息；
38、根据所述电网供电信息确定电网负载状态；
39、基于所述电网负载状态对所述储能模块和所述并网模块进行智能调度控制。
40、根据本专利技术提供的基于光伏发电的智能建筑屋顶系统以及屋顶控制方法，至少具有以下有益效果：基于光伏发电的智能建筑屋顶系统，包括：光伏组件，用于将太阳能转换为直流电能；储能模块，与光伏组件连接，用于存储直流电能；并网模块，与光伏组件、储能模块以及外部电网连接，用于进行直流电能与外部电网的交流电能之间的电能转换；控制模块，与光伏组件、储能模块和并网模块连接，用于通过通信接口从外部电网对应的管理系统获取电网供电信息，以根据电网供电信息确定电网负载状态，并基于电网负载状态对储能模块和并网模块进行智能调度控制；其中，可以理解的是，本专利技术系统能够根据实时的电网负载和电价信息，动态调整储能模块和并网模块的工作状态，实现电能的最优利用，在电价低谷期，系统优先使用电网电能进行储能，减少电能浪费；在电价高峰期，系统优先使用储能模块中的电能，降低用电成本，进而通过储能模块存储多余的电能，可以在光伏组件发电量不足或用电高峰时段释放电能，保证建筑内部的持续供电，提高系统的能效，以及通过并网模块将直流电转换为交流电并入电网，实现电能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于光伏发电的智能建筑屋顶系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于光伏发电的智能建筑屋顶系统，其特征在于，所述电网供电信息包括电网负载信息和电价信息，所述控制模块用于根据所述电网负载信息和所述电价信息确定所述外部电网当前的电网负载状态，并在所述电网负载状态控制所述储能模块释放存储电能进行供电，或者控制所述并网模块进行电能转换。
3.根据权利要求1所述的基于光伏发电的智能建筑屋顶系统，其特征在于，所述系统还包括与所述光伏组件连接的固定模块，所述固定模块用于将所述光伏组件固定至目标建筑屋顶，所述固定模块包括：
4.根据权利要求1所述的基于光伏发电的智能建筑屋顶系统，其特征在于，所述系统还包括与所述控制模块连接的监控模块，所述监控模块包括：
5.根据权利要求1所述的基于光伏发电的智能建筑屋顶系统，其特征在于，所述系统还包括与所述控制模块连接的运维模块，所述运维模块包括：
6.根据权利要求1所述的基于光伏发电的智能建筑屋顶系统，其特征在于，所述系统还包括与所述控制模块连接的显示模块，所述显示模块包括：>
7.根据权利要求1所述的基于光伏发电的智能建筑屋顶系统，其特征在于，所述光伏组件包括最大功率点追踪单元，所述最大功率点追踪单元用于在不同光照强度和环境温度下实时调整所述光伏组件的工作点。
8.根据权利要求1所述的基于光伏发电的智能建筑屋顶系统，其特征在于，所述储能模块包括电池状态估计单元，所述电池状态估计单元用于通过卡尔曼滤波实时监控电池的充放电状态，以估算剩余电量，并基于所述剩余电量进行电能存储和输出。
9.根据权利要求1所述的基于光伏发电的智能建筑屋顶系统，其特征在于，所述并网模块包括：
10.一种基于光伏发电的智能建筑屋顶控制方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1至9中任意一项所述的基于光伏发电的智能建筑屋顶系统，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于光伏发电的智能建筑屋顶系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于光伏发电的智能建筑屋顶系统，其特征在于，所述电网供电信息包括电网负载信息和电价信息，所述控制模块用于根据所述电网负载信息和所述电价信息确定所述外部电网当前的电网负载状态，并在所述电网负载状态控制所述储能模块释放存储电能进行供电，或者控制所述并网模块进行电能转换。
3.根据权利要求1所述的基于光伏发电的智能建筑屋顶系统，其特征在于，所述系统还包括与所述光伏组件连接的固定模块，所述固定模块用于将所述光伏组件固定至目标建筑屋顶，所述固定模块包括：
4.根据权利要求1所述的基于光伏发电的智能建筑屋顶系统，其特征在于，所述系统还包括与所述控制模块连接的监控模块，所述监控模块包括：
5.根据权利要求1所述的基于光伏发电的智能建筑屋顶系统，其特征在于，所述系统还包括与所述控制模块连接的运维模块，所述运维模块包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴姝，胡卓尔，陈学辉，余崇高，
申请(专利权)人：佛山电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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