【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源控制，更具体地说，本专利技术涉及一种基于pv/t光储直驱的热泵智能控制系统。
技术介绍
1、相变材料作为高效储热介质，可以提高pv/t光储直驱热泵系统的能量密度和温控精度，pv/t指的是太阳能光伏/热，通过同时捕获太阳光中的电能和热能，实现双能利用。与传统热水储能相比，相变材料能够在较小体积内储存和释放大量热能，从而有助于提高系统整体能效和紧凑性。
2、然而，在相变过程中，相变材料往往表现出非连续、突变式的热响应现象，尤其在相变临界区间，热传递特性会出现突变性变化。这种非线性突变与热泵连续、平稳的调节输出之间形成耦合效应，可能导致响应延迟、局部热平衡失调和系统振荡等问题，从而影响系统的动态性能和稳定运行。传统基于线性模型的控制策略难以有效应对此类非线性现象。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种基于pv/t光储直驱的热泵智能控制系统以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种基于pv/t光储直驱的热泵智能控制系统，包括数据采集模块、控制处理模块以及热泵输出模块；
4、数据采集模块用于获取pv/t组件的输出功率、辐照信号以及相变材料温度变化数据；
5、控制处理模块用于执行以下步骤：
6、采用已知模糊逻辑算法比较输出功率与环境温度阈值，判断是否进入相变临界区；
7、若进入相变临界区，通过希尔伯特—黄变换
8、基于辐照信号中非连续波动程度和相变过程中热响应干涉程度，识别是否存在非线性突变的热耦合风险；
9、若存在非线性突变的热耦合风险，依据相变响应波动频率与预设基准频率之间的差值，按正向或负向偏移的明确指标对采集数据进行二次深度评估，生成调节指令；
10、热泵输出模块根据调节指令调整流量与压缩比，实现相变储热装置与pv/t组件的同步匹配。
11、在一个优选的实施方式中，获取pv/t组件的输出功率、辐照信号以及相变材料温度变化数据，具体包括：
12、通过输出功率传感器采集pv/t组件的输出功率数据，通过辐照信号传感器采集pv/t组件的辐照信号数据，通过温度传感器采集相变材料温度变化数据；
13、将由输出功率传感器、辐照信号传感器以及温度传感器采集的模拟信号转换为数字信号，并将数字信号传递给控制处理模块。
14、在一个优选的实施方式中，采用已知模糊逻辑算法比较输出功率与环境温度阈值，判断是否进入相变临界区，具体包括：
15、采用现有的模糊逻辑算法，将pv/t组件输出功率数据进行模糊化处理，生成输出功率隶属值，同时将预设的环境温度阈值进行模糊化处理，生成环境温度隶属值；
16、依据预先设定的隶属函数及模糊规则，对输出功率隶属值与环境温度隶属值进行比较，从而生成用于判断pv/t组件是否进入相变临界区的模糊逻辑决策结果；
17、基于模糊逻辑决策结果判断是否进入相变临界区。
18、在一个优选的实施方式中，通过希尔伯特—黄变换对辐照信号进行时频域分解，评估辐照信号中非连续波动程度，具体包括：
19、对采集的辐照信号进行初步预处理，包括噪声滤除和幅值归一化处理，以获得标准化辐照信号数据；
20、采用希尔伯特—黄变换对标准化辐照信号数据进行时频域分解，分离出多个固有模态函数，其中希尔伯特—黄变换依据信号时变特性设定相应参数；
21、对各固有模态函数依据信号变化规律计算瞬时频率和幅值，并形成准确描述信号动态特性的频率分布数据；
22、依据频率分布数据对辐照信号中非连续波动程度进行评估，并生成表征辐照信号中非连续波动程度的评价指标。
23、在一个优选的实施方式中，依据频率分布数据对辐照信号中非连续波动程度进行评估，并生成表征辐照信号中非连续波动程度的评价指标，具体为：
24、获得的所有固有模态函数瞬时频率数据，对归一化辐照信号中存在的非连续波动程度进行评估，并生成用于表征非连续波动程度的评价指标，其计算方法采用统计分析方式对所有固有模态函数瞬时频率数据在预定时间窗口内的波动特性进行量化，表示为：；其中，表示辐照信号中非连续波动程度的评价指标，为统计量函数，表示固有模态函数的编号，为整数且，为提取出的固有模态函数总数，表示第个固有模态函数在时间处的瞬时频率；
25、的实现方式包括计算各数值的标准差和变异系数。
26、在一个优选的实施方式中，通过局部相空间重构与混沌动力学模型对相变材料温度变化数据进行非线性分析，评估相变过程中热响应干涉程度，具体包括：
27、对采集的相变材料温度变化数据进行数字滤波和幅值归一化处理，获得标准化温度数据；
28、采用局部相空间重构方法将标准化温度数据重构为多维相空间轨迹，以反映温度变化的动态演化特征；
29、利用混沌动力学模型对重构的多维相空间轨迹进行非线性分析，提取能够描述温度演化关键动态特性的参数数据；
30、依据所提取的参数数据定量评估相变过程中热响应干涉程度，并生成用于描述相变过程中热响应干涉程度的评价指标。
31、在一个优选的实施方式中，采用局部相空间重构方法将标准化温度数据重构为多维相空间轨迹，以反映温度变化的动态演化特征，具体为：
32、设时间变量记为，预设时间延迟记为以及嵌入维数记为，构造相空间向量的数学表达式为；其中，表示在时刻对应的多维相空间向量，表示标准化温度数据；
33、多维相空间向量是在时刻下，通过局部相空间重构将标准化温度数据嵌入到高维空间所得到的状态点；多个相空间向量按照时间序列依次排列，形成完整的多维相空间轨迹。
34、在一个优选的实施方式中，基于辐照信号中非连续波动程度和相变过程中热响应干涉程度，识别是否存在非线性突变的热耦合风险，具体包括：
35、设定辐照信号中非连续波动程度的评价指标对应的阈值，设定相变过程中热响应干涉程度的评价指标对应的阈值；
36、当辐照信号中非连续波动程度的评价指标大于阈值且相变过程中热响应干涉程度的评价指标大于阈值时，则判定存在非线性突变的热耦合风险。
37、在一个优选的实施方式中，若存在非线性突变的热耦合风险，依据相变响应波动频率与预设基准频率之间的差值，按正向或负向偏移的明确指标对采集数据进行二次深度评估，生成调节指令，具体包括：
38、将相变响应波动频率数据与预设基准频率进行数值比较，通过减法运算计算两者之间的差值，该差值标记为频率偏移量；
39、对频率偏移量进行比较运算，若频率偏移量大于零则确定为正向偏移，否则确定为负向偏移，并将偏移状态存储本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于PV/T光储直驱的热泵智能控制系统，其特征在于，包括数据采集模块、控制处理模块以及热泵输出模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于PV/T光储直驱的热泵智能控制系统，其特征在于，获取PV/T组件的输出功率、辐照信号以及相变材料温度变化数据，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于PV/T光储直驱的热泵智能控制系统，其特征在于，采用已知模糊逻辑算法比较输出功率与环境温度阈值，判断是否进入相变临界区，具体包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于PV/T光储直驱的热泵智能控制系统，其特征在于，通过希尔伯特—黄变换对辐照信号进行时频域分解，评估辐照信号中非连续波动程度，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于PV/T光储直驱的热泵智能控制系统，其特征在于，依据频率分布数据对辐照信号中非连续波动程度进行评估，并生成表征辐照信号中非连续波动程度的评价指标，具体为：
6.根据权利要求1所述的一种基于PV/T光储直驱的热泵智能控制系统，其特征在于，通过局部相空间重构与混沌动力学模型对相变材料温度变化数据进行非线性分析
7.根据权利要求6所述的一种基于PV/T光储直驱的热泵智能控制系统，其特征在于，采用局部相空间重构方法将标准化温度数据重构为多维相空间轨迹，以反映温度变化的动态演化特征，具体为：
8.根据权利要求1所述的一种基于PV/T光储直驱的热泵智能控制系统，其特征在于，基于辐照信号中非连续波动程度和相变过程中热响应干涉程度，识别是否存在非线性突变的热耦合风险，具体包括：
9.根据权利要求1所述的一种基于PV/T光储直驱的热泵智能控制系统，其特征在于，若存在非线性突变的热耦合风险，依据相变响应波动频率与预设基准频率之间的差值，按正向或负向偏移的明确指标对采集数据进行二次深度评估，生成调节指令，具体包括：
10.根据权利要求1所述的一种基于PV/T光储直驱的热泵智能控制系统，其特征在于，根据调节指令调整流量与压缩比，实现相变储热装置与PV/T组件的同步匹配，具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于pv/t光储直驱的热泵智能控制系统，其特征在于，包括数据采集模块、控制处理模块以及热泵输出模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于pv/t光储直驱的热泵智能控制系统，其特征在于，获取pv/t组件的输出功率、辐照信号以及相变材料温度变化数据，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于pv/t光储直驱的热泵智能控制系统，其特征在于，采用已知模糊逻辑算法比较输出功率与环境温度阈值，判断是否进入相变临界区，具体包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于pv/t光储直驱的热泵智能控制系统，其特征在于，通过希尔伯特—黄变换对辐照信号进行时频域分解，评估辐照信号中非连续波动程度，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于pv/t光储直驱的热泵智能控制系统，其特征在于，依据频率分布数据对辐照信号中非连续波动程度进行评估，并生成表征辐照信号中非连续波动程度的评价指标，具体为：
6.根据权利要求1所述的一种基于pv/t光储直驱的热泵智能控制系统，其特征在于，通...
【专利技术属性】
技术研发人员：武占，汪加慧，刘建桥，丁洁静，
申请(专利权)人：上海晟煜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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