[发明专利]一种基于太阳能光伏板的智慧供电系统

权利要求书

1.一种基于太阳能光伏板的智慧供电系统，其特征在于，包括：监控终端、通讯服务器和多个光伏供电子系统；各个光伏供电子系统通过所述通讯服务器与所述监控终端进行信息交互；所述监控终端用于监控各光伏供电子系统的运行状态；

所述光伏供电子系统包括：太阳能光伏板组、太阳能控制器、太阳能蓄电池组和逆变器；所述太阳能光伏板组架设在室外的支架上并朝向阳光照射方向，所述支架后侧固定有电箱，所述太阳能控制器、太阳能蓄电池组和逆变器置于所述电箱内，所述太阳能光伏板组、太阳能控制器、太阳能蓄电池组充电连接，所述太阳能控制器对所述太阳能蓄电池组的充放电过程进行控制并提供过电保护，所述太阳能光伏板组、太阳能蓄电池组作为电源与所述逆变器电连接，所述逆变器将所述太阳能光伏板组、太阳能蓄电池组输出的直流电转换为220V交流电为用电设备供电；

所述监控终端包括：数据采集模块和远程监控中心；

所述数据采集模块，用于采集各光伏供电子系统的运行状态数据，并将其传输至所述远程监控中心；

所述远程监控中心，用于对接收到运行状态数据进行处理，分析各光伏供电子系统的运行状态，并在光伏供电子系统工作异常时进行报警；

所述数据采集模块包括由多个传感器监测节点和一个基站设备构成的无线传感器网络，所述传感器监测节点用于采集所监测位置的运行状态数据，并将其传输至基站设备，所述基站设备汇聚各传感器监测节点采集的运行状态数据，并将其传输至所述远程监控中心；

所述基站设备设于监测区域的中心位置，各传感器监测节点部署在各光伏供电子系统的监测位置，部署完成后，各传感器监测节点通过自组织方式构成一个用于采集各光伏供电子系统的运行状态数据的无线传感器网络；

传感器监测节点和基站设备部署完成后，各传感器监测节点按照预设的成簇规则构建无线传感器网络，所述的预设的成簇规则具体是：

(1)以所述基站设备为正六边形中心点，将所述监测区域用正六边形进行分割，直至覆盖整个监测区域，得到多个监测子区域，其中，正六边形的边长为a；

(2)所述基站设备向全网发出分簇指令，各监测子区域内的传感器监测节点接收到分簇指令后，按照下式计算自身能够担任其所在监测子区域内的簇首的能力值：

式中，A_p为传感器监测节点p能够担任其所在监测子区域内的簇首的能力值，E_res(p)为传感器监测节点p的当前剩余能量值，d(p,Sink)为传感器监测节点p与所述基站设备的距离，T_current为当前环境温度值，T₀(p)为传感器监测节点p所需的理想环境温度值，ε为环境损耗因子，N_p为传感器监测节点p所在监测子区域内的传感器监测节点数，E₁为传感器监测节点用于通信的每单位时间的能量损耗值，E₂为传感器监测节点用于计算和传输每单位时间内的能量损耗值；

(3)选择各监测子区域内能力值最大的传感器监测节点作为簇首，其所在监测子区域内的剩余传感器监测节点作为簇成员节点加入到其簇内，最终实现分簇。

2.根据权利要求1所述的基于太阳能光伏板的智慧供电系统，其特征在于，所述传感器监测节点包括：电压传感器、电流传感器、光敏传感器、温度传感器、光伏照度传感器中的一种或者多种。