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专利号: 2024115246173
申请人: 江苏亿晖景观照明工程有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种太阳能路灯的集中控制系统,其特征在于,所述系统包括:数据采集模块,用于实时采集高速公路在预设监测周期内的第一环境数据、第二太阳能电池板数据、第三蓄电池数据和第四路灯工作数据;

可供电能分析模块,用于根据所述第一环境数据和所述第二太阳能电池板数据,得到太阳能路灯的第一可产生电能;根据所述第三蓄电池数据得到所述太阳能路灯的第二可贮藏电能,并根据所述第一可产生电能和所述第二可贮藏电能,得到所述太阳能路灯的第三可供电能;

供需差异分析模块,用于对所述高速公路上的所述太阳能路灯进行区域划分,并根据所述第三可供电能计算各个区域的第二总可供电能,并根据所述第四路灯工作数据得到各个区域的第一总需求电能;根据所述第一总需求电能和所述第二总可供电能,得到各个区域的第一电能供需差异矩阵;

供需平衡控制模块,利用DQN网络模型,将所述第一电能供需差异矩阵输入所述模型,结合区域电能分配的约束条件;所述模型通过动态选择电能调度策略,并根据环境反馈自适应更新Q函数,实现各区域电能的自适应分配。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能路灯的集中控制系统,其特征在于,所述第一环境数据包括光照强度和环境温度;所述第二太阳能电池板数据包括太阳能电池板面积、太阳能电池板转换效率和太阳能电池板倾斜角;所述第三蓄电池数据包括蓄电池额定容量、蓄电池放电深度和充放电效率;所述第四路灯工作数据包括太阳能路灯的工作时长和工作功率。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能路灯的集中控制系统,其特征在于,所述第一可产生电能为:i

其中,E produce表示第i个太阳能路灯的第一可产生电能;t_begin表示预设监测周期的i起始时间;t_end表示预设监测周期的终止时间;S表示第i个太阳能路灯的太阳能电池板i i面积;I(t)表示第i个太阳能路灯在t时刻的光照强度;η(t)表示第i个太阳能路灯在t时刻i的太阳能电池板转换效率;θ表示第i个太阳能路灯的太阳能电池板倾斜角。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能路灯的集中控制系统,其特征在于,所述第二可贮藏电能为:i i i i

Estore=Erated*Ccharge*DoD;

i i

其中,Estore表示第i个太阳能路灯的第二可贮藏电能;E rated表示第i个太阳能路灯的i i额定容量;Ccharge表示第i个太阳能路灯的充放电效率;DoD表示第i个太阳能路灯的蓄电池放电深度。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能路灯的集中控制系统,其特征在于,所述第三可供电能为:i i i

Eavailable=Min(Eproduce,Estore);

i i

其中,E available表示第i个太阳能路灯的第三可供电能;E produce表示第i个太阳能路灯i的第一可产生电能;Estore表示第i个太阳能路灯的第二可贮藏电能。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能路灯的集中控制系统,其特征在于,所述第二总可供电能通过对各区域内所有太阳能路灯的第三可供电能进行求和得到;所述第一总需求电能根据各区域的太阳能路灯工作时长、太阳能路灯工作功率和太阳能路灯数目相乘得到。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能路灯的集中控制系统,其特征在于,所述第一电能供需差异矩阵通过各个区域的所述第二总可供电能与所述第一总需求电能求差,并构建矩阵得到;所述第一电能供需差异矩阵具体为:j

其中,ESD表示第一电能供需差异矩阵;ESD 表示第j个区域的电能供需差异值;

j j

Etotal_available表示第j个区域的第二总可供电能;Etotal_demand表示第j个区域的第一总需求电能,j表示区域数。

8.根据权利要求1所述的一种太阳能路灯的集中控制系统,其特征在于,所述DQN网络模型包括状态空间、动作空间、奖励函数和Q函数;所述状态空间st通过所述第一电能供需差异矩阵进行表示;所述动作空间表示区域间的电能分配过程;所述Q函数反映在状态st下,执行动作at后的长期收益。

9.根据权利要求8所述的一种太阳能路灯的集中控制系统,其特征在于,所述奖励函数为:i

其中,Rt表示所述奖励函数;ESD表示在第i个区域的电能供需差异值;j表示区域数。

10.根据权利要求1所述的一种太阳能路灯的集中控制系统,其特征在于,更新后的Q函数为:new

Q (st,at)=Q(st,at)+α*[Rt+γ*maxa'Q(st+1,a')‑Q(st,at)];

new

其中,Q (st,at)表示更新后的Q函数;α表示学习率;Q(st,at)表示更新前的Q函数;Rt表示奖励函数;γ表示折扣因子;maxa'Q(st+1,a')表示执行最优动作a'后的Q值。