1.一种基于节能路灯的自适应调控方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
步骤S100:采集路灯工作环境中自然光强度变化记录,建立路灯工作环境中自然光强度随时间变化的第一模型和路灯亮度随自然光强度强度调整的第二模型,获取路灯工作的环境中自然光的亮度信息,通过第一模型得到路灯工作的预测时间,通过第二模型获得路灯运行参数随时间变化的参考曲线;
步骤S200:通过电力储能装置和电网电力对路灯进行供电,并且支持在两种供电模式间进行切换,在路灯工作时,先通过电力储能装置对路灯进行供电,当检测到路灯照射的路面照度低于亮度阈值时,获取路灯工作环境中自然光强度和路灯的工作参数,通过第一模型和第二模型计算预计工作时长,绘制目标路灯运行参数的参考变化曲线;
步骤S300:根据路灯照明范围中的照明要求,并结合路灯的性能参数,对路灯在工作状态时的运行参数进行调整,当路灯照明范围中的照度低于照明要求时,获取路灯的运行参数随时间变化的预测衰减曲线;
步骤S400:计算路灯同一运行参数的参考变化曲线与预测衰减曲线的差异,得到电力储能装置在预计工作时长范围内的电能缺少量预测值,对电能缺少量预测值进行求和得到总缺电量;
步骤S500:获取路灯在预计工作时长范围内的电能消耗预测值,从通过电力储能装置进行供电的路灯中选取若干路灯记入路灯调控组,使得路灯调控组中的路灯电能的消耗预测值与总缺电量相等,将路灯调控组中路灯的供电方式切换为电网供电。
2.根据权利要求1所述的一种基于节能路灯的自适应调控方法,其特征在于:步骤S100包括:步骤S101:获取时间序列预测任务的模型,用路灯工作环境中自然光强度变化记录对模型进行训练,得到第一模型;
步骤S102:获取路灯工作路面的照度信息和路灯的相应参数,根据路灯工作环境中自然光强度变化规律,对路灯的工作参数进行调整,得到第二模型。
3.根据权利要求2所述的一种基于节能路灯的自适应调控方法,其特征在于:步骤S200包括:步骤S201:从一个路段中的若干个路灯中,选取一个路灯作为目标路灯,获取目标路灯周围区域D中的自然光强度,通过第一模型对自然光强度变化进行预测;
步骤S202:设置自然光强度管理阈值,获取周围区域D中自然光强度变化到自然光强度管理阈值的时间,记为预计工作时长Tp;
步骤S203:对目标路灯的照明区域中的光照强度进行获取,设置目标路灯照明区域中的光照强度的管理阈值,在满足目标路灯的照明区域中的光照强度大于等于管理阈值的条件下,通过第二模型,对目标路灯在Tp时间段的运行参数变化进行预测,绘制目标路灯运行参数的参考变化曲线。
4.根据权利要求3所述的一种基于节能路灯的自适应调控方法,其特征在于:步骤S300包括:步骤S301:对目标路灯的照明区域中的光照强度进行检查,将目标路灯的照明区域中的光照强度小于管理阈值的时刻记为t0,获取目标路灯在t0时刻的运行参数Ua,t0时刻前的T0时间段内,目标路灯运行参数的变化趋势和当前自然光强度Enature;
步骤S302:获取在电力储能装置对目标路灯进行供电时,目标路灯工作运行参数的历史变化规律,通过Ua和T0时间段内目标路灯运行参数的衰减变化趋势,绘制t0后的时间段内目标路灯工作时运行参数随时间变化的预测衰减曲线。
5.根据权利要求4所述的一种基于节能路灯的自适应调控方法,其特征在于:步骤S400包括:步骤S401:计算目标路灯的运行参数k的参考衰减Fk, 其中,fk(t)表
示运行参数k的参考变化曲线随时间t变化的函数关系;
计算目标路灯的运行参数k的预测衰减Gk, 其中,gk(t)表示运行参
数k的衰减曲线随时间t变化的函数关系;
步骤S402:计算目标路灯在Tp时间段中的电能缺少量预测值rT,rT=αk×(Fk‑Gk),其中αk表示在选用运行参数k时,运行参数k转化为用电量的转化系数;
步骤S403:获取在所述的一个路段中路灯的数量n,其中,n个路灯通过同一个电力储能i装置进行供电,计算总缺电量RT, 其中,r T表示所述的一个路段中的n个路灯中的第i个路灯的电能缺少量预测值。
6.根据权利要求5所述的一种基于节能路灯的自适应调控方法,其特征在于:步骤S500包括:步骤S501:计算所述的一个路段中各个路灯运行参数k的参考衰减,通过转化系数,将参考衰减一一转化为Tp时间段中的电能消耗预测值,对各个路灯对应的电能消耗预测值从大到小进行排序,得到电能消耗预测值序列;
步骤S502:计算电能消耗预测值序列中前y个电能消耗预测值的累加值Qadd,j其中qj表示电能消耗预测值序列的第j个电能消耗预测值,其中, Fk
表示第j个电能消耗预测值对应的路灯的运行参数k的参考衰减,在满足条件:Qadd≤RT时,且y最大时,对y进行求解;
步骤S503:获取所述前y个电能消耗预测值各自对应的路灯,将所述路灯记入路灯调控组,获取路灯调控组中各个路灯在所述一个路段中的位置,将路灯调控组中的所有路灯的供电方式切换为电网供电。
7.用于执行权利要求1‑6中任意一项所述的一种基于节能路灯的自适应调控方法的自适应调控系统,其特征在于,所述系统包括以下模块:模型管理模块,缺电量计算模块和电力切换模块,其中,模型管理模块用于管理历史记录和路灯的参数信息,建立用于对路灯参数变化进行预测的模型,缺电量计算模块用于通过路灯参数变化的预测值,计算总缺电量,电力切换模块用于在满足条件时,将路灯的供电方式从电力储能装置供电切换为电网供电。
8.根据权利要求7所述的自适应调控系统,其特征在于:模型管理模块包括:历史记录管理单元、第一模型管理单元、第二模型管理单元和运行参数趋势管理单元,历史记录管理单元用于管理路灯运行参数的历史记录,第一模型管理单元用于管理自然光变化规律的第一模型,第二模型管理单元用于管理运行参数随时间变化的第二模型,运行参数趋势管理单元用于管理路灯参数随时间变化的预测衰减模型。
9.根据权利要求8所述的自适应调控系统,其特征在于:缺电量计算模块包括:参考衰减计算单元、预测衰减计算单元和电能缺少量计算单元,其中,参考衰减计算单元用于通过参考变化曲线计算路灯的参考衰减,预测衰减计算单元用于通过预测衰减曲线计算路灯的预测衰减,电能缺少量计算单元用于计算电能缺少量预测值和总缺电量。
10.根据权利要求9所述的自适应调控系统,其特征在于:电力切换模块包括:预测值序列管理单元、预测值累加单元、规则管理单元和切换单元,其中,预测值序列管理单元用于对电能消耗预测值进行排序,预测值累加单元用于对电能消耗预测值进行累加,规则管理单元通过选择供电模式切换的路灯,切换单元用于对路灯的供电模式间进行切换。