CN116048184B - 一种光伏发电系统及其控制方法、装置、介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光伏发电系统及其控制方法、装置、介质，包括：获取光伏发电系统中的目标光伏发电板的卫星数据，并根据卫星数据和导航模型确定目标光伏发电板的坐标信息；根据坐标信息确定目标光伏发电板对应太阳高度角数据；根据光伏发电板安装的相对位置确定其他光伏发电板对应的坐标信息以及太阳高度角数据，从而实现对全部光伏发电板的调整；根据太阳高度角数据生成姿态调整指令，并将姿态调整指令发送至相应的光伏发电板，以调节各光伏发电板姿态。本申请通过导航模型对目标光伏发电板的卫星数据进行处理以确定与各光伏发电板所对应的太阳高度角，以提高发电效率，无需在各光伏发电板中均安装传感器，降低了设备的硬件成本和控制复杂度。
Description
技术领域
本申请涉及光伏发电领域，特别是涉及一种光伏发电系统及其控制方法、装置、介质。
背景技术
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。光伏发电装置主要由太阳能电池板、控制器和逆变器三大部分组成。太阳能电池板经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳能电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。随着科技的发展，光伏发电也得到了越来越多应用，如何提高光伏发电板的发电效率是本领域人员密切关注的问题。
光伏发电板的发电效率与太阳光的摄入角度息息相关，因此，要想提高光伏发电板的发电效率首先应该保证阳光能够直射光伏发电板。现有方案大多通过在每一块光伏发电板上安装光敏传感器，通过光敏传感器实现追光的目的。但这一方案需要在每个光伏发电板上安装光敏传感器和配套的控制系统，大大增加了设备成本和设备控制复杂度。
由此可见，如何提供一种光伏发电系统，以更好的控制光伏发电板正对太阳，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种光伏发电系统及其控制方法、装置、介质，以更好的控制光伏发电板正对太阳，从而提高光伏发电系统的发电效率。
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种光伏发电系统，包括：
控制器、光伏发电板和设置于各光伏发电板处的姿态调整设备；
所述控制器与远程服务器连接，以获取目标光伏发电板的卫星数据，并根据所述卫星数据和BDS_SINS导航模型确定所述目标光伏发电板的坐标信息，其中，所述坐标信息包括经纬度信息和方位角信息，所述BDS_SINS导航模型为通过自差分卡尔曼滤波器对北斗卫星导航系统和惯性导航系统的数据进行处理得到的；
所述控制器还与各所述光伏发电板的姿态调整设备连接，从而将姿态调整指令发送至相应的所述光伏发电板，以调节各所述光伏发电板的姿态；其中，所述姿态调整指令为根据各所述光伏发电板对应的太阳高度角数据生成的，所述太阳高度角数据为根据所述目标光伏发电板的坐标信息和其他所述光伏发电板与所述目标光伏发电板的相对位置确定的。
优选的，所述控制器包括基准板和本地服务器；
所述基准板与各所述光伏发电板均连接，所述本地服务器与所述远程服务器连接，所述基准板与所述本地服务器间通过TCP-IP协议进行通信。
优选的，所述基准板与各所述光伏发电板使用BLE MESH网络通信；
所述基准板作为网关设备，各所述光伏发电板作为通信节点。
为了解决上述技术问题，本申请还提供了一种光伏发电系统控制方法，应用于包括控制器、光伏发电板和设置于各光伏发电板处的姿态调整设备的光伏发电系统，所述光伏发电系统控制方法包括：
获取光伏发电系统中的目标光伏发电板的卫星数据，其中，所述卫星数据包括三维位置数据、三维速度数据和三维姿态角数据；
根据所述卫星数据和BDS_SINS导航模型确定所述目标光伏发电板的坐标信息，其中，所述坐标信息包括经纬度信息和方位角信息，所述BDS_SINS导航模型为通过自差分卡尔曼滤波器对北斗卫星导航系统和惯性导航系统的数据进行处理得到的；
根据所述坐标信息确定所述目标光伏发电板对应的太阳高度角数据，并根据所述目标光伏发电板与其他光伏发电板的位置关系确定其他光伏发电板的所述太阳高度角数据；
根据所述太阳高度角数据生成姿态调整指令，并将所述姿态调整指令发送至相应的所述光伏发电板，以调节各所述光伏发电板的姿态。
优选的，所述根据所述卫星数据和BDS_SINS导航模型确定所述目标光伏发电板的坐标信息包括：
分别获取北斗卫星导航系统的第一定位数据和惯性导航系统的第二定位数据；
利用自差分卡尔曼滤波器对所述第一定位数据和所述第二定位数据的差值进行处理，以确定所述坐标信息。
优选的，所述根据所述坐标信息确定所述目标光伏发电板对应的太阳高度角数据包括：
根据当前时间确定太阳时角和太阳赤纬；
根据所述太阳时角、所述太阳赤纬和所述坐标信息确定太阳高度角，从而确定所述太阳高度角数据。
优选的，还包括：
利用电流预测模型对各所述光伏发电板的电路数据、电压数据进行监测，以判断所述光伏发电板是否正常工作；
若未正常工作，则向管理人员发送预警信息。
为了解决上述技术问题，本申请还提供了一种光伏发电系统控制装置，应用于包括控制器、光伏发电板和设置于各光伏发电板处的姿态调整设备的光伏发电系统，所述光伏发电系统控制装置包括：
获取模块，用于获取光伏发电系统中的目标光伏发电板的卫星数据，其中，所述卫星数据包括三维位置数据、三维速度数据和三维姿态角数据；
第一确定模块，用于根据所述卫星数据和BDS_SINS导航模型确定所述目标光伏发电板的坐标信息，其中，所述坐标信息包括经纬度信息和方位角信息，所述BDS_SINS导航模型为通过自差分卡尔曼滤波器对北斗卫星导航系统和惯性导航系统的数据进行处理得到的；
第二确定模块，用于根据所述坐标信息确定所述目标光伏发电板对应的太阳高度角数据，并根据所述目标光伏发电板与其他光伏发电板的位置关系确定其他光伏发电板的所述太阳高度角数据；
生成模块，用于根据所述太阳高度角数据生成姿态调整指令，并将所述姿态调整指令发送至相应的所述光伏发电板，以调节各所述光伏发电板的姿态。
为了解决上述技术问题，本申请还提供了一种光伏发电系统控制装置，包括存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现所述的光伏发电系统控制方法的步骤。
为了解决上述技术问题，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的光伏发电系统控制方法的步骤。
本申请提供了一种光伏发电系统，包括：控制器、光伏发电板和设置于各光伏发电板处的姿态调整设备；控制器与远程服务器连接，以获取目标光伏发电板的卫星数据，并根据卫星数据和BDS_SINS导航模型确定目标光伏发电板的坐标信息，其中，坐标信息包括经纬度信息和方位角信息，BDS_SINS导航模型为通过自差分卡尔曼滤波器对北斗卫星导航系统和惯性导航系统的数据进行处理得到的；控制器还与各光伏发电板的姿态调整设备连接，从而将姿态调整指令发送至相应的光伏发电板，以调节各光伏发电板的姿态；其中，姿态调整指令为根据各光伏发电板对应的太阳高度角数据生成的，太阳高度角数据为根据目标光伏发电板的坐标信息和其他光伏发电板与目标光伏发电板的相对位置确定的。由此可见，本申请所提供的技术方案，通过BDS_SINS导航模型对目标光伏发电板的卫星数据进行处理以确定与各光伏发电板所对应的太阳高度角，从而对各光伏发电板的姿态进行调整，以提高发电效率，无需在各光伏发电板中安装传感器，降低了设备的硬件成本和控制复杂度。
本申请提供了一种光伏发电系统控制方法，包括：获取光伏发电系统中的目标光伏发电板的卫星数据，其中，卫星数据包括三维位置数据、三维速度数据和三维姿态角数据，并根据卫星数据和BDS_SINS导航模型确定目标光伏发电板的坐标信息，以便于后续根据坐标信息确定光伏发电板的姿态数据，其中，坐标信息包括经纬度信息和方位角信息，BDS_SINS导航模型为通过自差分卡尔曼滤波器对北斗卫星导航系统和惯性导航系统的数据进行处理得到的，通过自差分卡尔曼滤波器对北斗卫星导航系统和惯性导航系统的数据差值进行处理，以减少数据量并提高获取到的坐标信息的精确度；根据坐标信息确定目标光伏发电板对应的太阳高度角数据，并根据目标光伏发电板与其他光伏发电板的位置关系确定其他光伏发电板对应的太阳高度角数据，从而实现对全部光伏发电板的调整，无需在各光伏发电板中均设置传感器，降低硬件成本和系统复杂度；根据太阳高度角数据生成姿态调整指令，并将姿态调整指令发送至相应的光伏发电板，以调节各光伏发电板的姿态。由此可见，本申请所提供的技术方案，通过BDS_SINS导航模型对目标光伏发电板的卫星数据进行处理以确定与各光伏发电板所对应的太阳高度角，从而对各光伏发电板的姿态进行调整，以提高发电效率，无需在各光伏发电板中安装传感器，降低了设备的硬件成本和控制复杂度。
此外，本申请还提供了一种光伏发电系统控制装置、介质，与上述方法对应，效果同上。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种光伏发电系统的结构图；
图2为本申请实施例所提供的一种大面积分布式光伏发电板的示意图；
图3为本申请实施例所提供的一种相邻光伏发电板的示意图；
图4为本申请实施例所提供的一种光伏发电系统控制方法的流程图；
图5为本申请实施例所提供的一种光伏发电系统控制装置的结构图；
图6为本申请实施例所提供的另一种光伏发电系统控制装置的结构图；
附图标记如下：1为控制器，2为光伏发电板，3为姿态调整设备。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。
本申请的核心是提供一种光伏发电系统及其控制方法、装置、介质，以更好的控制光伏发电板正对太阳，从而提高光伏发电系统的发电效率。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。
图1为本申请实施例所提供的一种光伏发电系统的结构图，如图1所示，光伏发电系统包括：控制器、光伏发电板和设置于各光伏发电板处的姿态调整设备；控制器与远程服务器连接，以获取目标光伏发电板的卫星数据，并根据卫星数据和BDS_SINS导航模型确定目标光伏发电板的坐标信息，其中，坐标信息包括经纬度信息和方位角信息，BDS_SINS导航模型为通过自差分卡尔曼滤波器对北斗卫星导航系统和惯性导航系统的数据进行处理得到的；控制器还与各光伏发电板的姿态调整设备连接，从而将姿态调整指令发送至相应的光伏发电板，以调节各光伏发电板的姿态；其中，姿态调整指令为根据各光伏发电板对应的太阳高度角数据生成的，太阳高度角数据为根据目标光伏发电板的坐标信息和其他光伏发电板与目标光伏发电板的相对位置确定的。
可以理解的是，本申请中所提到的各光伏发电板除包括可以将太阳能转换为电能的能量转换模块外，还包括用于控制单个光伏发电板的微处理器，微处理器用于将所在的光伏发电板的数据发送至控制器，和获取控制器所发送的控制信号，并根据控制信号控制所在光伏发电板的姿态调整设备，以调整光伏发电板的姿态。此处，对微处理器的类型不做限定，可以为高性能处理器，也可以为仅具有数据传输功能的处理器。
控制器与各光伏发电板处于同一通信网络中，此处对具体通信方式不做限定。例如：控制器与各光伏发电板可以单线通信，也可以以广播的形式通信。在以广播的形式通信时，控制器生成的控制指令以广播信息的形式发送至全部的光伏发电板，其中，广播信息中包括目标光伏发电板的设备ID，各光伏发电板获取广播信息后，判断其中包括的设备ID与自身ID是否相同，若相同，则执行广播信息中的控制指令，若不相同，则忽略该广播信息。
在具体实施中，为了使光伏发电系统能够与外界正常通信，还需要使控制器接入网络，因此，控制器需要具有网络服务器的性能。在本实施例中，为了进一步提高光伏发电系统的稳定性和安全性，防止外网对光伏发电系统的干扰，选择使用基准板和本地服务器的组合作为光伏发电系统的控制器。其中，基准板用于与各光伏发电板进行通信，以控制各光伏发电板。本地服务器用于与远程服务器进行交互，从而将光伏系统的信息上传至远程服务器，以便于管理人员远程维护。
在本实施例中，为了降低硬件设备的成本，选择通过任意一块光伏发电板的经纬度信息和各光伏发电板的相对位置信息计算出其他光伏发电板的经纬度，进一步计算出每块光伏发电板所对应的太阳高度角，从而根据太阳高度角确定最佳高度角和方位角。其中，可以预先计算各光伏发电板的经纬度信息，再分别计算太阳高度角；也可以先计算目标光伏发电板的经纬度信息和太阳高度角，再根据相对位置计算各光伏发电板所对应的太阳高度角，此处不做限定。
图2为本申请实施例所提供的一种大面积分布式光伏发电板的示意图，如图2所示，每个方格代表一个光伏发电板，他们之间横向间隔为l，纵向间隔为d，以(x1,y1)作为参考点。(x1,y1)处太阳高度角以及方位角的计算方法如下：
α＝15*(ST-12)；
其中，α为太阳时角，ST为太阳时，δ为太阳赤纬，N为1月1日起，一年中的第几天；太阳高度角θ为：
θ＝sin-1(cosαcosβcosφ+sinδsinφ)
其中，φ为当地的纬度。
纬度以及方位角的获取由BDS_SINS组合系统得到。本发明的BDS与SINS采用自差分卡尔曼滤波器，以BDS与SINS的差值作为状态量进行建模。
系统状态空间模型如下：
15维状态参数为：
X＝[(δpn)T (δvn)T (δΨn)T (ωb)T (ab)T]T
其中(δpn)T、(δvn)T、(δΨn)T分别为三维位置自差分值、三维速度自差分值、三维姿态角自差分值，(ωb)T、(ab)T各自表示陀螺仪和加速度计自差分值。G是噪声转移矩阵，为：
W是系统噪声矢量，为：
W＝[Wωx Wωy Wωz Wax Way Waz]T
F是系统状态转移矩阵，为：
其中FS由SINS误差模型获得。
Fm＝[06×6]
H＝[03×3diag(1,1,1)03×903×6Htpr 03×6]
Htpr＝[diag(RM+H),(RN+H)cosL,1]
vv和vp分别为卫星接收机速度测量白噪声和位置测量白噪声。通过计算δp、δΨ即可获取光伏发电板的经纬度信息以及光伏板的方位角数据。
图3为本申请实施例所提供的一种相邻光伏发电板的示意图；如图3所示，当两块光伏发电板相邻时，获取到(x1,y1)处的高度角以及方位角后，通过相关位置关系即可确定相邻光伏发电板的高度角及方位角。以图3所示的分别位于(x1,y1)、(x2,y2)处的光伏发电板进行说明。
x2＝x1+d/(R*cosy1*2π/360)
y2＝y1+l/(R*2π/360)
其中，R为地球半径约等于6371393米，以此类推可以计算得到每一块光伏发电板的经纬度信息，再通过前面的公式计算出太阳高度角以及方位角。
本实施例中提供了一种光伏发电系统，包括：控制器、光伏发电板和设置于各光伏发电板处的姿态调整设备；控制器与远程服务器连接，以获取目标光伏发电板的卫星数据，并根据卫星数据和BDS_SINS导航模型确定目标光伏发电板的坐标信息，其中，坐标信息包括经纬度信息和方位角信息，BDS_SINS导航模型为通过自差分卡尔曼滤波器对北斗卫星导航系统和惯性导航系统的数据进行处理得到的；控制器还与各光伏发电板的姿态调整设备连接，从而将姿态调整指令发送至相应的光伏发电板，以调节各光伏发电板的姿态；其中，姿态调整指令为根据各光伏发电板对应的太阳高度角数据生成的，太阳高度角数据为根据目标光伏发电板的坐标信息和其他光伏发电板与目标光伏发电板的相对位置确定的。由此可见，本申请所提供的技术方案，通过BDS_SINS导航模型对目标光伏发电板的卫星数据进行处理以确定与各光伏发电板所对应的太阳高度角，从而对各光伏发电板的姿态进行调整，以提高发电效率，无需在各光伏发电板中安装传感器，降低了设备的硬件成本和控制复杂度。
在具体实施中，为了提高光伏发电系统的稳定性和可靠性，控制器包括基准板和本地服务器；基准板与各光伏发电板均连接，本地服务器与远程服务器连接，基准板与本地服务器间通过TCP-IP协议进行通信。基准板与各光伏发电板使用BLE MESH网络通信；基准板作为网关设备，各光伏发电板作为通信节点。
为便于实时监控每块光伏发电板的状态以及播发每块光伏发电板的角度信息，进行BLE_MESH低功耗组网。每个光伏发电板视为一个节点，基准块作为网关，其余块分配不同的ID进行区分，基准块通过广播进行信息传递，在消息帧中加入ID，光伏发电板接收信息后通过ID判断是否是属于自己的消息，然后对步进电机进行控制，使自己旋转到指定位置。同时对于每块光伏发电板发电的电流、电压等信息广播出去，基准块作为网关将广播消息接收后通过以太网将各类消息发送到远程服务器进行统一管理。
图4为本申请实施例所提供的一种光伏发电系统控制方法的流程图，该方法应用于包括控制器、光伏发电板和设置于各光伏发电板处的姿态调整设备的光伏发电系统，如图4所示，光伏发电系统控制方法包括：
S10：获取光伏发电系统中的目标光伏发电板的卫星数据，其中，卫星数据包括三维位置数据、三维速度数据和三维姿态角数据；
S11：根据卫星数据和BDS_SINS导航模型确定目标光伏发电板的坐标信息，其中，坐标信息包括经纬度信息和方位角信息，BDS_SINS导航模型为通过自差分卡尔曼滤波器对北斗卫星导航系统和惯性导航系统的数据进行处理得到的；
S12：根据坐标信息确定目标光伏发电板对应的太阳高度角数据，并根据目标光伏发电板与其他光伏发电板的位置关系确定其他光伏发电板的太阳高度角数据；
S13：根据太阳高度角数据生成姿态调整指令，并将姿态调整指令发送至相应的光伏发电板，以调节各光伏发电板的姿态。
本申请提供了一种光伏发电系统控制方法，包括：获取光伏发电系统中的目标光伏发电板的卫星数据，其中，卫星数据包括三维位置数据、三维速度数据和三维姿态角数据，并根据卫星数据和BDS_SINS导航模型确定目标光伏发电板的坐标信息，以便于后续根据坐标信息确定光伏发电板的姿态数据，其中，坐标信息包括经纬度信息和方位角信息，BDS_SINS导航模型为通过自差分卡尔曼滤波器对北斗卫星导航系统和惯性导航系统的数据进行处理得到的，通过自差分卡尔曼滤波器对北斗卫星导航系统和惯性导航系统的数据差值进行处理，以减少数据量并提高获取到的坐标信息的精确度；根据坐标信息确定目标光伏发电板对应的太阳高度角数据，并根据目标光伏发电板与其他光伏发电板的位置关系确定其他光伏发电板对应的太阳高度角数据，从而实现对全部光伏发电板的调整，无需在各光伏发电板中均设置传感器，降低硬件成本和系统复杂度；根据太阳高度角数据生成姿态调整指令，并将姿态调整指令发送至相应的光伏发电板，以调节各光伏发电板的姿态。由此可见，本申请所提供的技术方案，通过BDS_SINS导航模型对目标光伏发电板的卫星数据进行处理以确定与各光伏发电板所对应的太阳高度角，从而对各光伏发电板的姿态进行调整，以提高发电效率，无需在各光伏发电板中安装传感器，降低了设备的硬件成本和控制复杂度。
在具体实施中，为了进一步提高坐标信息的准确性和可靠性，选择使用北斗导航系统和惯性导航系统共同获取光伏电池板的坐标信息，根据卫星数据和BDS_SINS导航模型确定目标光伏发电板的坐标信息包括：
分别获取北斗卫星导航系统的第一定位数据和惯性导航系统的第二定位数据；
利用自差分卡尔曼滤波器对第一定位数据和第二定位数据的差值进行处理，以确定坐标信息。
可以理解的是，由于光伏电池板的数量过多，导致坐标信息数量过大，当基准板性能较差时，可能会影响系统的正常工作。为了解决这一问题，本申请选择使用以BDS与SINS的自差分值作为状态量进行建模，并通过自差分卡尔曼滤波器对数据进行处理。
进一步的，根据坐标信息确定目标光伏发电板对应的太阳高度角数据包括：
根据当前时间确定太阳时角和太阳赤纬；
根据太阳时角、太阳赤纬和坐标信息确定太阳高度角，从而确定太阳高度角数据。
可以理解的是，光伏发电站多位于较为偏远、阳光较好地区，在进入持续高温阶段，随着温度的快速升高，光伏发电站会迎来发电高峰期，同时光伏发电板也将接受极端高温的考验。在连续的暴晒下，光伏组件温度可达70℃，组件中的电池工作结温接近100℃，对光伏面板带来了不可逆的损坏，同时，导致光伏组件输出功率降低，严重影响了光伏电站的发电量。运维人员不方便到达，因此采用人工巡检光伏的方式效率较低，且不容易发现故障，耗时费力。
为保障发电站安全，本发明对每一块光伏发电板的数据进行TinyML模型推理。通过采集大批量光伏发电板在长时间工作下的各项数据，标定其中出现的问题，然后进行TinyML模型的训练，将训练好的模型放入光伏发电板主控系统中，对光伏发电板的实时电流电压数据进行TinyML推理，通过异常电流、电压值及时发现光伏发电板中存在的问题，对于功率受损的光伏板及时发现进行修复或者替换。在长时间处于高温时，设定温度阈值，通过温度传感器采集表面温度，超过温度阈值时，控制光伏发电板转动一定角度，使其避免阳光直射，直至温度降低到安全值。
在上述实施例的基础上，本实施例所提供的光伏发电系统控制方法，还包括：
利用电流预测模型对各光伏发电板的电路数据、电压数据进行监测，以判断光伏发电板是否正常工作；若未正常工作，则向管理人员发送预警信息。
进一步的，光伏发电站大多设置在偏远地区，当光伏发电系统发生故障时，为了减少损失，需要及时将故障信息发送至远程服务器。为了提高通信系统的可靠性，本实施例中选用BDS系统的短报文服务发送故障信息。控制器通过与BDS卫星的直接通讯，能够在地面通讯方式损坏的情况下将信息及时发送到远程服务器，以便于管理人员及时进行应急预案处理。
在上述实施例中，对于光伏发电系统控制方法进行了详细描述，本申请还提供光伏发电系统控制装置对应的实施例。需要说明的是，本申请从两个角度对装置部分的实施例进行描述，一种是基于功能模块的角度，另一种是基于硬件的角度。
图5为本申请实施例所提供的一种光伏发电系统控制装置的结构图，光伏发电系统控制装置应用于包括控制器、光伏发电板和设置于各光伏发电板处的姿态调整设备的光伏发电系统，如图5所示，该光伏发电系统控制装置包括：
获取模块10，用于获取光伏发电系统中的目标光伏发电板的卫星数据，其中，卫星数据包括三维位置数据、三维速度数据和三维姿态角数据；
第一确定模块11，用于根据卫星数据和BDS_SINS导航模型确定目标光伏发电板的坐标信息，其中，坐标信息包括经纬度信息和方位角信息，BDS_SINS导航模型为通过自差分卡尔曼滤波器对北斗卫星导航系统和惯性导航系统的数据进行处理得到的；
第二确定模块12，用于根据坐标信息确定目标光伏发电板对应的太阳高度角数据，并根据目标光伏发电板与其他光伏发电板的位置关系确定其他光伏发电板的太阳高度角数据；
生成模块13，用于根据太阳高度角数据生成姿态调整指令，并将姿态调整指令发送至相应的光伏发电板，以调节各光伏发电板的姿态。
由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
本申请提供了一种光伏发电系统控制装置，包括：获取光伏发电系统中的目标光伏发电板的卫星数据，其中，卫星数据包括三维位置数据、三维速度数据和三维姿态角数据，并根据卫星数据和BDS_SINS导航模型确定目标光伏发电板的坐标信息，以便于后续根据坐标信息确定光伏发电板的姿态数据，其中，坐标信息包括经纬度信息和方位角信息，BDS_SINS导航模型为通过自差分卡尔曼滤波器对北斗卫星导航系统和惯性导航系统的数据进行处理得到的，通过自差分卡尔曼滤波器对北斗卫星导航系统和惯性导航系统的数据差值进行处理，以减少数据量并提高获取到的坐标信息的精确度；根据坐标信息确定目标光伏发电板对应的太阳高度角数据，并根据目标光伏发电板与其他光伏发电板的位置关系确定其他光伏发电板对应的太阳高度角数据，从而实现对全部光伏发电板的调整，无需在各光伏发电板中均设置传感器，降低硬件成本和系统复杂度；根据太阳高度角数据生成姿态调整指令，并将姿态调整指令发送至相应的光伏发电板，以调节各光伏发电板的姿态。由此可见，本申请所提供的技术方案，通过BDS_SINS导航模型对目标光伏发电板的卫星数据进行处理以确定与各光伏发电板所对应的太阳高度角，从而对各光伏发电板的姿态进行调整，以提高发电效率，无需在各光伏发电板中安装传感器，降低了设备的硬件成本和控制复杂度。
图6为本申请实施例所提供的另一种光伏发电系统控制装置的结构图，如图6所示，该装置包括：存储器20，用于存储计算机程序；
处理器21，用于执行计算机程序时实现如上述实施例提供光伏发电系统控制方法的步骤。
本实施例提供的光伏发电系统控制装置可以包括但不限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑等。
其中，处理器21可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器21可以采用数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray，PLA)，微控制单元(Microcontroller Unit)中的至少一种硬件形式来实现。处理器21也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称中央处理器(Central Processing Unit，CPU)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器21可以集成有图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器21还可以包括人工智能(Artificial Intelligence，AI)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器20可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器20还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器20至少用于存储以下计算机程序201，其中，该计算机程序被处理器21加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的光伏发电系统控制方法的相关步骤。另外，存储器20所存储的资源还可以包括操作系统202和数据203等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统202可以包括Windows、Unix、Linux等。数据203可以包括但不限于坐标信息、姿态调整指令等。
在一些实施例中，光伏发电系统控制装置还可包括有显示屏22、输入输出接口23、通信接口24、电源25以及通信总线26。
本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构并不构成对光伏发电系统控制装置的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。
本申请实施例提供的光伏发电系统控制装置，包括存储器和处理器，处理器在执行存储器存储的程序时，能够实现如下方法：
获取光伏发电系统中的目标光伏发电板的卫星数据，其中，卫星数据包括三维位置数据、三维速度数据和三维姿态角数据；
根据卫星数据和BDS_SINS导航模型确定目标光伏发电板的坐标信息，其中，坐标信息包括经纬度信息和方位角信息，BDS_SINS导航模型为通过自差分卡尔曼滤波器对北斗卫星导航系统和惯性导航系统的数据进行处理得到的；
根据坐标信息确定目标光伏发电板对应的太阳高度角数据，并根据目标光伏发电板与其他光伏发电板的位置关系确定其他光伏发电板的太阳高度角数据；
根据太阳高度角数据生成姿态调整指令，并将姿态调整指令发送至相应的光伏发电板，以调节各光伏发电板的姿态。
最后，本申请还提供一种计算机可读存储介质对应的实施例。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法实施例中记载的步骤。
可以理解的是，如果上述实施例中的方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上对本申请所提供的光伏发电系统控制方法、装置、介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (8)
1.一种光伏发电系统，其特征在于，包括：
控制器、光伏发电板和设置于各光伏发电板处的姿态调整设备；
所述控制器通过卫星接收机获取目标光伏发电板的卫星数据，并根据所述卫星数据获取北斗卫星导航系统的第一定位数据和惯性导航系统的第二定位数据，并利用BDS_SINS导航模型对所述第一定位数据和所述第二定位数据的差值进行处理，以确定所述目标光伏发电板的坐标信息，其中，所述坐标信息包括经纬度信息和方位角信息，所述BDS_SINS导航模型为通过自差分卡尔曼滤波器对北斗卫星导航系统和惯性导航系统的数据进行处理得到的，所述卫星数据包括三维位置数据、三维速度数据和三维姿态角数据；
所述控制器还与各所述光伏发电板的姿态调整设备连接，从而将姿态调整指令发送至相应的所述光伏发电板，以调节各所述光伏发电板的姿态；其中，所述姿态调整指令为根据各所述光伏发电板对应的太阳高度角数据生成的，所述太阳高度角数据为根据太阳时角、太阳赤纬、所述目标光伏发电板的坐标信息和其他所述光伏发电板与所述目标光伏发电板的相对位置确定的，所述太阳时角、所述太阳赤纬为根据当前时间确定的。
2.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述控制器包括基准板和本地服务器；
所述基准板与各所述光伏发电板均连接，所述本地服务器与远程服务器连接，所述基准板与所述本地服务器间通过TCP-IP协议进行通信。
3.根据权利要求2所述的光伏发电系统，其特征在于，所述基准板与各所述光伏发电板使用BLE MESH网络通信；
所述基准板作为网关设备，各所述光伏发电板作为通信节点。
4.一种光伏发电系统控制方法，其特征在于，应用于包括控制器、光伏发电板和设置于各光伏发电板处的姿态调整设备的光伏发电系统，所述光伏发电系统控制方法包括：
获取光伏发电系统中的目标光伏发电板的卫星数据，其中，所述卫星数据包括三维位置数据、三维速度数据和三维姿态角数据；
根据所述卫星数据获取北斗卫星导航系统的第一定位数据和惯性导航系统的第二定位数据，并利用BDS_SINS导航模型对所述第一定位数据和所述第二定位数据的差值进行处理，以确定所述目标光伏发电板的坐标信息；其中，所述坐标信息包括经纬度信息和方位角信息，所述BDS_SINS导航模型为通过自差分卡尔曼滤波器对北斗卫星导航系统和惯性导航系统的数据进行处理得到的；
根据当前时间确定太阳时角和太阳赤纬，并根据所述太阳时角、所述太阳赤纬和所述坐标信息确定太阳高度角，从而确定所述太阳高度角数据，并根据所述目标光伏发电板与其他光伏发电板的位置关系确定其他光伏发电板的所述太阳高度角数据；
根据所述太阳高度角数据生成姿态调整指令，并将所述姿态调整指令发送至相应的所述光伏发电板，以调节各所述光伏发电板的姿态。
5.根据权利要求4所述的光伏发电系统控制方法，其特征在于，还包括：
利用电流预测模型对各所述光伏发电板的电路数据、电压数据进行监测，以判断所述光伏发电板是否正常工作；
若未正常工作，则向管理人员发送预警信息。
6.一种光伏发电系统控制装置，其特征在于，应用于包括控制器、光伏发电板和设置于各光伏发电板处的姿态调整设备的光伏发电系统，所述光伏发电系统控制装置包括：
获取模块，用于获取光伏发电系统中的目标光伏发电板的卫星数据，其中，所述卫星数据包括三维位置数据、三维速度数据和三维姿态角数据；
第一确定模块，用于根据所述卫星数据获取北斗卫星导航系统的第一定位数据和惯性导航系统的第二定位数据，并利用BDS_SINS导航模型对所述第一定位数据和所述第二定位数据的差值进行处理，以确定所述目标光伏发电板的坐标信息；其中，所述坐标信息包括经纬度信息和方位角信息，所述BDS_SINS导航模型为通过自差分卡尔曼滤波器对北斗卫星导航系统和惯性导航系统的数据进行处理得到的；
第二确定模块，用于根据当前时间确定太阳时角和太阳赤纬，并根据所述太阳时角、所述太阳赤纬和所述坐标信息确定太阳高度角，从而确定所述太阳高度角数据，并根据所述目标光伏发电板与其他光伏发电板的位置关系确定其他光伏发电板的所述太阳高度角数据；
生成模块，用于根据所述太阳高度角数据生成姿态调整指令，并将所述姿态调整指令发送至相应的所述光伏发电板，以调节各所述光伏发电板的姿态。
7.一种光伏发电系统控制装置，其特征在于，包括存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求4或5所述的光伏发电系统控制方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求4或5所述的光伏发电系统控制方法的步骤。
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