一种城市智慧供电系统及方法与流程

1.本发明涉及发电技术领域，具体而言，涉及一种城市智慧供电系统及方法。


背景技术：

2.在全球碳中和大背景下，城市发展对于能源等需求不断提高，目前城市供电更多以能源发电为主，光伏发电等占比较少，成规模等光伏发电站往往是远离城市进行发点再进行传输损耗较大，而城市内部和周边道路等空间并未设置可以进行发电设备，资源配置并未达到最优状态。
3.现有光伏发电站设置往往设置在远离城市区域，需要专设场地进行按照光伏板集群组且规模化固定式分布，前期投入资金量较大；电力传输过程较远，电源传输过程中耗损较大，线网架设投资成本高。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种城市智慧供电系统及方法，用以改善现有技术中需要专设场地进行按照光伏板集群组且规模化固定式分布，前期投入资金量较大；电力传输过程较远，电源传输过程中耗损较大，线网架设投资成本高的问题。
5.第一方面，本技术实施例提供一种城市智慧供电系统，包括：
6.光伏发电设备信息获取模块，用于获取多个城市公共服务设施上的光伏发电设备信息；
7.发电单元划分模块，用于将多个光伏发电设备按照光伏发电设备信息中的位置信息进行划分，得到多个发电单元；
8.光伏发电设备参数信息获取模块，用于分别获取各个发电单元的光伏发电设备参数信息；
9.光伏发电设备调整模块，用于根据各个发电单元的光伏发电设备参数信息生成多个发电设备调整命令，以调整各个发电单元中的光伏发电设备的迎光角度；
10.供电模块，用于获取并根据电能需求信息生成供电命令，以控制各个发电单元进行供电。
11.上述实现过程中，通过光伏发电设备信息获取模块获取多个城市公共服务设施上的光伏发电设备信息，通过将光伏发电设备设置于城市公共服务设施上，使得各个光伏发电设备分布于城市的各个地方；然后发电单元划分模块将多个光伏发电设备按照光伏发电设备信息中的位置信息进行划分，得到多个发电单元；然后光伏发电设备参数信息获取模块分别获取各个发电单元的光伏发电设备参数信息；然后光伏发电设备调整模块根据各个发电单元的光伏发电设备参数信息生成多个发电设备调整命令，以调整各个发电单元中的光伏发电设备的迎光角度；然后供电模块获取并根据电能需求信息生成供电命令，以控制各个发电单元进行供电。城市公共服务设施分布于城市的各处，通过在城市公共服务设施上设置光伏发电设备使得发电设备分布设置，避免了固定在一个地方，减少了前期投入资
金量，减少占用更多的社会土地资源；通过划分各个发电单元，可以根据需求信息设置电力传输，可以进行就近传输，避免输电距离较远，从而降低电能传输过程中的耗损，提高电能利用率，同时也降低了线网架设，节约了成本。
12.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，光伏发电设备参数信息获取模块包括：
13.历史参数信息单元，用于获取各个发电单元的光伏发电设备的历史发电参数信息；
14.最佳角度计算单元，用于对历史发电参数信息进行统计分析得到每天最佳的采光角度信息作为光伏发电设备参数信息。
15.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，还包括：
16.时间获取模块，用于获取每天日出时间信息和日落时间信息；
17.光伏发电设备开关模块，用于根据每天日出时间信息和日落时间信息分别生成开启命令和关闭命令，以控制光伏发电设备开启和关闭。
18.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，还包括：
19.监控模块，用于实时获取并根据各个光伏发电设备的视频信息对各个光伏发电设备进行监控。
20.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，还包括：
21.监测模块，用于获取各个发电单元发送的监控数据。
22.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，供电模块包括：
23.电能需求信息获取单元，用于获取电能需求信息；
24.发电单元查找单元，用于根据电能需求信息中的需求位置信息查找匹配的发电单元；
25.供电命令单元，用于根据电能需求信息中的电量信息生成并发送供电命令到匹配的发电单元，以控制匹配的发电单元进行供电。
26.第二方面，本技术实施例提供一种城市智慧供电方法，包括以下步骤：
27.获取多个城市公共服务设施上的光伏发电设备信息；
28.将多个光伏发电设备按照光伏发电设备信息中的位置信息进行划分，得到多个发电单元；
29.分别获取各个发电单元的光伏发电设备参数信息；
30.根据各个发电单元的光伏发电设备参数信息生成多个发电设备调整命令，以调整各个发电单元中的光伏发电设备的迎光角度；
31.获取并根据电能需求信息生成供电命令，以控制各个发电单元进行供电。
32.上述实现过程中，首先获取多个城市公共服务设施上的光伏发电设备信息，通过将光伏发电设备设置于城市公共服务设施上，使得各个光伏发电设备分布于城市的各个地方；然后将多个光伏发电设备按照光伏发电设备信息中的位置信息进行划分，得到多个发电单元；然后分别获取各个发电单元的光伏发电设备参数信息；然后根据各个发电单元的光伏发电设备参数信息生成多个发电设备调整命令，以调整各个发电单元中的光伏发电设备的迎光角度；然后获取并根据电能需求信息生成供电命令，以控制各个发电单元进行供电。城市公共服务设施分布于城市的各处，通过在城市公共服务设施上设置光伏发电设备使得发电设备分布设置，避免了固定在一个地方，减少了前期投入资金量，减少占用更多的
社会土地资源；通过划分各个发电单元，可以根据需求信息设置电力传输，可以进行就近传输，避免输电距离较远，从而降低电能传输过程中的耗损，提高电能利用率，同时也降低了线网架设，节约了成本。
33.基于第二方面，在本发明的一些实施例中，分别获取各个发电单元的光伏发电设备参数信息的步骤包括以下步骤：
34.获取各个发电单元的光伏发电设备的历史发电参数信息；
35.对历史发电参数信息进行统计分析得到每天最佳的采光角度信息作为光伏发电设备参数信息。
36.第三方面，本技术实施例提供一种电子设备，其包括存储器，用于存储一个或多个程序；处理器。当一个或多个程序被处理器执行时，实现如上述第二方面中任一项的方法。
37.第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第二方面中任一项的方法。
38.本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：
39.本发明实施例提供一种城市智慧供电系统及方法，通过光伏发电设备信息获取模块获取多个城市公共服务设施上的光伏发电设备信息，通过将光伏发电设备设置于城市公共服务设施上，使得各个光伏发电设备分布于城市的各个地方；然后发电单元划分模块将多个光伏发电设备按照光伏发电设备信息中的位置信息进行划分，得到多个发电单元；然后光伏发电设备参数信息获取模块分别获取各个发电单元的光伏发电设备参数信息；然后光伏发电设备调整模块根据各个发电单元的光伏发电设备参数信息生成多个发电设备调整命令，以调整各个发电单元中的光伏发电设备的迎光角度；然后供电模块获取并根据电能需求信息生成供电命令，以控制各个发电单元进行供电。城市公共服务设施分布于城市的各处，通过在城市公共服务设施上设置光伏发电设备使得发电设备分布设置，避免了固定在一个地方，减少了前期投入资金量，减少占用更多的社会土地资源；通过划分各个发电单元，可以根据需求信息设置电力传输，可以进行就近传输，避免输电距离较远，从而降低电能传输过程中的耗损，提高电能利用率，同时也降低了线网架设，节约了成本。通过控制光伏发电设备开启和关闭可以使光伏发电设备在日出时打开，日落后可以自动关闭面罩收起光伏板并进行清洁，以便第二天正常使用，也可以避免光伏面板夜间长时间暴露在外，增加其使用寿命。通过对光伏发电设备进行监控，有助于了解各个光伏发电设备的实时情况，当出现故障时，便于及时维修。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
41.图1为本发明实施例提供的一种城市智慧供电系统结构框图；
42.图2为本发明实施例提供的光伏发电设备参数信息获取模块的结构框图；
43.图3为本发明实施例提供的城市智慧供电系统示意图；
44.图4为本发明实施例提供的一种城市智慧供电方法流程图；
45.图5为本发明实施例提供的一种电子设备的结构框图。
46.图标：110-光伏发电设备信息获取模块；120-发电单元划分模块；130-光伏发电设备参数信息获取模块；140-光伏发电设备调整模块；150-供电模块；160-时间获取模块；170-光伏发电设备开关模块；180-监控模块；190-监测模块；101-存储器；102-处理器；103-通信接口。
具体实施方式
47.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
48.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
49.实施例
50.下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。
51.请参看图1-3，图1为本发明实施例提供的一种城市智慧供电系统结构框图，图2为本发明实施例提供的光伏发电设备参数信息获取模块的结构框图，图3为本发明实施例提供的城市智慧供电系统示意图。该城市智慧供电系统，包括：
52.光伏发电设备信息获取模块110，用于获取多个城市公共服务设施上的光伏发电设备信息；上述光伏发电设备是安装于城市公共服务设施上，例如：在城市主干路、环路以及城市高速公路上的遮光板改为具备光伏发电式的遮光板，以作为光伏发电设备。上述光伏发电设备信息包括光伏发电设备名称、位置信息、编号等信息，上述获取可以是后台人为输入，也可以是通过信息导入得到。通过获取光伏发电设备信息可以了解到各个城市中的光伏发电设备数量以及分布情况。
53.发电单元划分模块120，用于将多个光伏发电设备按照光伏发电设备信息中的位置信息进行划分，得到多个发电单元；上述划分可以是根据光伏发电设备的位置所在区域进行划分，比如，将位于区域a中的光伏发电设备划分为发电单元a，将位于区域b中的光伏发电设备划分为发电单元b，其中，光伏发电设备a1的位置在区域a中，光伏发电设备a2的位置在区域a中，光伏发电设备a3的位置在区域b中，则发电单元a包括有光伏发电设备a1、a2，发电单元b包括有光伏发电设备a3。为使各个发电单元发电平均，还可以是按照一定数据进行划分，比如，每100个光伏发电设备划分为一组，作为一个发电单元。采用按照位置信息进行划分可以更好的管理和控制发电单元，也可以节约建设成本。上述各个发电单元还包括有储能模块，用于存储各个发电单元中多个光伏发电设备产生的电能，可以是设置2个临时的储电模块，一个主用一个进行备用，在主设备失效情况下自动储能至备用设备上，同时各个储能模块均与电能输送管网连接，便于进行输电。比如，在路网下面铺设输电管网，将每个单元储能器中的电能，按照后台电能需求指令，定时或不定时的通过管网输送至各个储
能分点，然后按照规划将电能分配到就近的企事业、公共电网、夜景照明系统以及客户指定地点。
54.光伏发电设备参数信息获取模块130，用于分别获取各个发电单元的光伏发电设备参数信息；上述光伏发电设备参数信息包括光伏发电设备中光伏板朝向角度，光伏板的高度等信息。上述各个发电单元的光伏发电设备参数信息可以是相同也可以是不相同，根据位置的不同设定的参数也不同。上述获取可以是由人为输入得到，也可以是根据历史参数信息分析得到。上述根据历史参数信息分析得到的过程可以是通过以下单元完成：
55.历史参数信息单元，用于获取各个发电单元的光伏发电设备的历史发电参数信息；上述历史发电参数信息包括光伏发电设备中光伏板朝向角度、光伏板的高度、发电量等。
56.最佳角度计算单元，用于对历史发电参数信息进行统计分析得到每天最佳的采光角度信息作为光伏发电设备参数信息。上述进行统计分析是指将各个发电单元的历史发电参数信息中的发电量进行排序，以得到发电量靠前的历史发电参数信息，对应有设置的光伏板朝向角度、光伏板的高度等信息，对应的光伏板朝向角度就是最佳的采光角度信息，可以作为光伏发电设备参数信息。通过历史参数信息分析得到的光伏发电设备参数信息更加符合各个光伏发电设备的实际位置情况，便于更好的进行发电，提高发电效率。
57.光伏发电设备调整模块140，用于根据各个发电单元的光伏发电设备参数信息生成多个发电设备调整命令，以调整各个发电单元中的光伏发电设备的迎光角度；得到各个发电单元的光伏发电设备参数信息后，可以生成对应参数调整命令，并发送给光伏发电设备。可以是远程控制，以便于控制光伏发电设备的迎光角度。根据发电设备调整命令在日间调整最佳光源采集角度进而最大化进行发电转化。
58.供电模块150，用于获取并根据电能需求信息生成供电命令，以控制各个发电单元进行供电。上述电能需求信息包括电量、供电时间、需求位置信息等。上述生成的供电命令可以是根据就近原则发送至就近的发电单元，以控制发电单元进行供电，还可以是根据电量平均原则发送至就近的发电单元，以控制发电单元进行供电。
59.上述可以根据电能需求信息中的位置信息生成供电命令进行供电，具体可以是通过以下单元来完成：
60.电能需求信息获取单元，用于获取电能需求信息；上述获取可以是由用户输入，也可以是由供电企业发送得到。
61.发电单元查找单元，用于根据电能需求信息中的需求位置信息查找匹配的发电单元；上述查找可以根据就近原则进出查找得到匹配的发电单元，还可以是根据指定的发电单元查找得到匹配的发电单元，还可以是根据电量查找得到匹配的发电单元。
62.供电命令单元，用于根据电能需求信息中的电量信息生成并发送供电命令到匹配的发电单元，以控制匹配的发电单元进行供电。上述得到匹配的发电单元可以是一个也可以是多个，可以根据电量信息进行平均分配到各个匹配的发电单元，也可以是根据各个匹配的发电单元的电量按照相应的比例进行分配，进而生成对应的供电命令，并发送至匹配的发电单元。
63.各个发电单元还可以将每日产生的电能按照就近原则给充电桩、企事业、城市景观用电等，其余电能按照设定好的路线传输至制氢站，将电能制作成液态氢气，满足城市氢
能源汽车加氢需求。
64.上述实现过程中，通过光伏发电设备信息获取模块110获取多个城市公共服务设施上的光伏发电设备信息，通过将光伏发电设备设置于城市公共服务设施上，使得各个光伏发电设备分布于城市的各个地方；然后发电单元划分模块120将多个光伏发电设备按照光伏发电设备信息中的位置信息进行划分，得到多个发电单元；然后光伏发电设备参数信息获取模块130分别获取各个发电单元的光伏发电设备参数信息；然后光伏发电设备调整模块140根据各个发电单元的光伏发电设备参数信息生成多个发电设备调整命令，以调整各个发电单元中的光伏发电设备的迎光角度；然后供电模块150获取并根据电能需求信息生成供电命令，以控制各个发电单元进行供电。城市公共服务设施分布于城市的各处，通过在城市公共服务设施上设置光伏发电设备使得发电设备分布设置，避免了固定在一个地方，减少了前期投入资金量，减少占用更多的社会土地资源；通过划分各个发电单元，可以根据需求信息设置电力传输，可以进行就近传输，避免输电距离较远，从而降低电能传输过程中的耗损，提高电能利用率，同时也降低了线网架设，节约了成本。
65.其中，还包括：
66.时间获取模块160，用于获取每天日出时间信息和日落时间信息；上述获取可以是通过网络获取实时的日出时间信息和日落时间信息，还可以是根据算法进行预测得到。
67.光伏发电设备开关模块170，用于根据每天日出时间信息和日落时间信息分别生成开启命令和关闭命令，以控制光伏发电设备开启和关闭。通过控制光伏发电设备开启和关闭可以使光伏发电设备在日出时打开，日落后可以自动关闭面罩收起光伏板并进行清洁，以便第二天正常使用，也可以避免光伏面板夜间长时间暴露在外，增加其使用寿命。
68.其中，还包括：
69.监控模块180，用于实时获取并根据各个光伏发电设备的视频信息对各个光伏发电设备进行监控。上述视频信息可以由安装于各个光伏发电设备上的可视化影像采集器采集得到，上述可视化影像采集器可以是一个或是多个，例如，匹配两个可视化影像采集器、1-2个5g信号发送器用以提供网络服务。通过对光伏发电设备进行监控，有助于了解各个光伏发电设备的实时情况，当出现故障时，便于及时维修。
70.其中，还包括：
71.监测模块190，用于获取各个发电单元发送的监控数据。上述监控数据包括光伏发电设备发电量、工作情况、环境信息等，比如：可以通过大数据采集和云计算技术，监测并分析每条城市道路的机动车流量情况，车型以及其他数据进行跟第三方公司的合作从而让数据产生价值。如为智能驾驶辅助系统提供信标支持等。
72.各个发电单元还可以提供的5g网络可以提供给道路行车的汽车和乘客进行免费接入服务。可以为自动驾驶提供航标指引功能端口，便于与新能源汽车以及地图供应商就提供使用道路航信标功能进行合作。
73.基于同样的发明构思，本发明还提出一种城市智慧供电方法，请参看图4，图4为本发明实施例提供的一种城市智慧供电方法流程图，该城市智慧供电方法包括以下步骤：
74.步骤s110：获取多个城市公共服务设施上的光伏发电设备信息；
75.步骤s120：将多个光伏发电设备按照光伏发电设备信息中的位置信息进行划分，得到多个发电单元；
76.步骤s130：分别获取各个发电单元的光伏发电设备参数信息；
77.步骤s140：根据各个发电单元的光伏发电设备参数信息生成多个发电设备调整命令，以调整各个发电单元中的光伏发电设备的迎光角度；
78.步骤s150：获取并根据电能需求信息生成供电命令，以控制各个发电单元进行供电。
79.上述实现过程中，首先获取多个城市公共服务设施上的光伏发电设备信息，通过将光伏发电设备设置于城市公共服务设施上，使得各个光伏发电设备分布于城市的各个地方；然后将多个光伏发电设备按照光伏发电设备信息中的位置信息进行划分，得到多个发电单元；然后分别获取各个发电单元的光伏发电设备参数信息；然后根据各个发电单元的光伏发电设备参数信息生成多个发电设备调整命令，以调整各个发电单元中的光伏发电设备的迎光角度；然后获取并根据电能需求信息生成供电命令，以控制各个发电单元进行供电。城市公共服务设施分布于城市的各处，通过在城市公共服务设施上设置光伏发电设备使得发电设备分布设置，避免了固定在一个地方，减少了前期投入资金量，减少占用更多的社会土地资源；通过划分各个发电单元，可以根据需求信息设置电力传输，可以进行就近传输，避免输电距离较远，从而降低电能传输过程中的耗损，提高电能利用率，同时也降低了线网架设，节约了成本。
80.其中，分别获取各个发电单元的光伏发电设备参数信息的步骤包括以下步骤：
81.首先，获取各个发电单元的光伏发电设备的历史发电参数信息；
82.然后，对历史发电参数信息进行统计分析得到每天最佳的采光角度信息作为光伏发电设备参数信息。
83.请参阅图5，图5为本技术实施例提供的电子设备的一种示意性结构框图。电子设备包括存储器101、处理器102和通信接口103，该存储器101、处理器102和通信接口103相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器101可用于存储软件程序及模块，如本技术实施例所提供的一种城市智慧供电系统对应的程序指令/模块，处理器102通过执行存储在存储器101内的软件程序及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。该通信接口103可用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。
84.其中，存储器101可以是但不限于，随机存取存储器(random access memory，ram)，只读存储器(read only memory，rom)，可编程只读存储器(programmable read-only memory，prom)，可擦除只读存储器(erasable programmable read-only memory，eprom)，电可擦除只读存储器(electric erasable programmable read-only memory，eeprom)等。
85.处理器102可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器102可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，cpu)、网络处理器(network processor，np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processing，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
86.可以理解，图5所示的结构仅为示意，电子设备还可包括比图5中所示更多或者更少的组件，或者具有与图5所示不同的配置。图5中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组
合实现。
87.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
88.另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
89.所述功能如果以软件功能模块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，本技术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，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术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(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
90.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
91.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。