本发明涉及光伏组件，特别涉及一种光伏组件的控制方法及相关设备。
背景技术：
1、随着全球能源结构的转型和可再生能源的快速发展，光伏能源作为清洁、可持续的能源形式之一，得到了广泛应用。然而，光伏组件的发电效率受到多种外界因素的显著影响，主要包括光照条件（如光照强度、日照时长）和天气状况（如温度、湿度、云层遮挡等）。传统光伏系统往往固定安装，无法根据环境变化自动调节最佳接收角度，导致发电效率受限。此外，光伏组件的性能随温度升高而下降，即所谓的“温度效应”，进一步影响了系统的整体输出功率。因此，如何高效利用环境资源，确保光伏系统能适应不断变化的环境条件，同时满足电网的动态需求，成为了光伏领域亟待解决的关键问题。
技术实现思路
1、本发明的主要目的为提供一种光伏组件的控制方法及相关设备，解决了如何高效利用环境资源，确保光伏系统能适应不断变化的环境条件，同时满足电网的动态需求的技术问题。
2、为实现上述目的，本发明提供了一种光伏组件的控制方法，应用于光伏设备，所述光伏设备上设置有环境监测传感器和光伏组件，所述光伏组件与所述环境监测传感器连接，包括以下步骤：
3、通过预置的环境监测传感器得到环境信息，其中，所述环境信息为随着时间变化的光照条件和天气信息；
4、获取阳光时间轨迹，利用预设的光照追踪算法，基于阳光时间轨迹以及所述环境信息对光伏组件进行初步角度预设，得到预设角度；
5、获取光伏组件的当前工作温度，基于所述当前工作温度以及预设角度计算光伏组件的发电功率；
6、当所述发电功率不在预设的电网需求时，则计算所述电网需求以及发电功率的差值，基于所述差值得到对应的控制策略；
7、设定约束条件，基于所述约束条件以及所述控制策略对所述预设角度进行控制。
8、作为本发明进一步的方案，所述环境监测传感器包括温度监测传感器、湿度监测传感器、云覆盖监测传感器以及雨雪监测传感器，通过预置的环境监测传感器得到环境信息，包括：
9、将所述温度监测传感器、湿度监测传感器、云覆盖监测传感器以及雨雪监测传感器组成环境监测传感器；
10、通过环境监测传感器获取温度信息、湿度信息、云覆盖信息以及雨雪信息，并分别将所述温度信息、湿度信息、云覆盖信息以及雨雪信息转化为对应的温度向量、湿度向量、云覆盖向量以及雨雪向量；
11、基于所述温度向量、湿度向量、云覆盖向量以及雨雪向量构建环境矩阵；
12、将所述环境矩阵输入预设的三维虚拟空间模型内，利用所述三维虚拟空间模型内的插值算法将所述环境矩阵映射至三维虚拟空间模型的每一网格点，得到环境三维虚拟空间模型；
13、通过预设的长短记忆算法对所述环境三维虚拟空间模型进行随时间演变，得到三维动态模型；
14、对所述三维动态模型进行渲染，得到渲染三维动态模型；
15、基于所述渲染三维动态模型得到可视化的环境信息；其中，所述可视化的环境信息中的温度信息、湿度信息、云覆盖信息以及雨雪信息采用不用的颜色表示，所述温度信息的温度高低采用对应颜色的深浅表示、湿度信息的湿度高低采用对应颜色的深浅表示、云覆盖信息的云覆盖率采用对应颜色的深浅表示以及雨雪信息的下雨雪概率采用对应颜色的深浅表示。
16、作为本发明进一步的方案，利用预设的光照追踪算法，基于阳光时间轨迹以及所述环境信息对光伏组件进行初步角度预设，得到预设角度，包括：
17、利用gps对所述光伏设备进行定位，得到光伏设备的位置，基于所述光伏设备的位置得到对应的阳光时间轨迹；其中，所述阳光时间轨迹包括季节阳光轨迹、天阳光轨迹；
18、通过预设的光照追踪算法，基于所述阳光时间轨迹以及所述环境信息确定光伏组件的最优光照接收角度；
19、获取所述光伏组件的当前角度，并计算所述当前角度与所述最优光照接收角度进行对比和计算，得到角度偏差；
20、对所述角度偏差进行编码，得到编码偏差角度；
21、调通预设的编码表，基于所述编码偏差角度与所述编码表内的偏差角度进行相似度匹配，得到相似度匹配结果；
22、基于所述相似度匹配结果得到对应的电机控制指令；
23、基于所述电机控制指令对所述光伏组件进行角度控制，得到预设角度；其中，所述预设角度用于最大化捕捉阳光能量。
24、作为本发明进一步的方案，获取光伏组件的当前工作温度，基于所述当前工作温度以及光伏组件角度计算光伏组件的发电功率，包括：
25、通过温度传感器对光伏组件进行温度实时监测，得到光伏组件的当前工作温度；
26、判断所述当前工作温度是否大于预设的工作温度时，若所述当前工作温度大于预设的工作温度时，则利用散热管理系统对所述光伏组件进行散热，以确保工作温度维持在优化区间内；
27、若所述当前工作温度小于预设的工作温度时，则利用预设的温度-电压曲线模型，基于所述当前工作温度得到光伏组件在当前工作温度下开路电压；
28、利用最大功率点追踪算法，基于光伏组件角度以及开路电压得到开路电压对应的电流；
29、基于所述开路电压以及对应的电流得到发电功率。
30、作为本发明进一步的方案，若所述发电功率不在预设的电网需求时，则计算所述电网需求以及发电功率的差值，基于所述差值得到对应的控制策略，包括：
31、将所述发电功率与所述预设的电网需求进行对比计算，得到功率差值；
32、所述功率差值的计算公式是：
33、；
34、其中，所述表示功率差值，表示需求功率，表示发电功率；
35、若，即所述需求功率大于所述发电功率，当所述，得到对应 的第一控制策略；
36、若，即所述需求功率小于所述发电功率，当所述，得到对应 的第二控制策略；
37、将所述第一控制策略或第二控制策略作为控制策略。
38、作为本发明进一步的方案，设定约束条件，基于所述约束条件以及所述控制策略对所述光伏组件进行控制，包括：
39、设定约束条件；其中，所述约束条件包括光伏组件的最大运行速度、角度调整范围以及安全操作距离；
40、将所述约束条件与所述控制策略进行组合，得到组合策略，并对所述组合策略进行解析，得到解析策略；
41、对所述解析策略进行转化，得到消息队列；
42、利用预设的pid模型，基于所述消息队列对所述光伏设备上的电机进行驱动，以使得所述电机控制对应的转轴对所述光伏组件进行控制，以确定所述发电功率在预设的电网需求范围内。
43、作为本发明进一步的方案，将所述约束条件与所述控制策略进行组合，得到组合策略，并对所述组合策略进行解析，得到解析策略，包括：
44、将所述约束条件以及控制策略进行矩阵化，对应得到约束条件矩阵以及控制策略矩阵；其中，所述约束条件矩阵包括最大运行速度矩阵、角度调整范围矩阵以及安全操作距离矩阵；
45、将各个所述约束条件矩阵的行和列对应相加组合，得到第一组合矩阵；
46、将所述第一组合矩阵与所述控制策略矩阵进行相乘，得到第二组合矩阵；将所述第二组合矩阵作为组合策略；
47、对所述第二组合矩阵进行解码解析，得到解码解析策略，将所述解码解析策略作为解析策略。
48、本发明还提供了一种光伏组件的控制装置，应用于光伏设备，所述光伏设备上设置有环境监测传感器和光伏组件，所述光伏组件与所述环境监测传感器连接，包括：
49、获取模块，用于通过预置的环境监测传感器得到环境信息，其中，所述环境信息为随着时间变化的光照条件和天气信息；
50、预设模块，用于获取阳光时间轨迹，利用预设的光照追踪算法，基于阳光时间轨迹以及所述环境信息对光伏组件进行初步角度预设，得到预设角度；
51、第一计算模块，用于获取光伏组件的当前工作温度，基于所述当前工作温度以及预设角度计算光伏组件的发电功率；
52、第二计算模块，用于当所述发电功率不在预设的电网需求时，则计算所述电网需求以及发电功率的差值，基于所述差值得到对应的控制策略；
53、控制模块，用于设定约束条件，基于所述约束条件以及所述控制策略对所述预设角度进行控制。
54、本发明还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述方法的步骤。
55、本发明还提供一种计算机可读存储介质，其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上述任一项所述的方法的步骤。
56、本发明提供的光伏组件的控制方法，包括以下步骤：通过预置的环境监测传感器得到环境信息，其中，所述环境信息为随着时间变化的光照条件和天气信息；获取阳光时间轨迹，利用预设的光照追踪算法，基于阳光时间轨迹以及所述环境信息对光伏组件进行初步角度预设，得到预设角度；获取光伏组件的当前工作温度，基于所述当前工作温度以及预设角度计算光伏组件的发电功率；当所述发电功率不在预设的电网需求时，则计算所述电网需求以及发电功率的差值，基于所述差值得到对应的控制策略；设定约束条件，基于所述约束条件以及所述控制策略对所述预设角度进行控制；通过上述的解决了如何高效利用环境资源，确保光伏系统能适应不断变化的环境条件，同时满足电网的动态需求的技术问题，提高了太阳能资源的利用效率及自适应控制策略能快速响应电网需求变化。
1.一种光伏组件的控制方法，其特征在于，应用于光伏设备，所述光伏设备上设置有环境监测传感器和光伏组件，所述光伏组件与所述环境监测传感器连接，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的光伏组件的控制方法，其特征在于，所述环境监测传感器包括温度监测传感器、湿度监测传感器、云覆盖监测传感器以及雨雪监测传感器，通过预置的环境监测传感器得到环境信息，包括：
3.根据权利要求1所述的光伏组件的控制方法，其特征在于，利用预设的光照追踪算法，基于阳光时间轨迹以及所述环境信息对光伏组件进行初步角度预设，得到预设角度，包括：
4.根据权利要求1所述的光伏组件的控制方法，其特征在于，获取光伏组件的当前工作温度，基于所述当前工作温度以及光伏组件角度计算光伏组件的发电功率，包括：
5.根据权利要求1所述的光伏组件的控制方法，其特征在于，若所述发电功率不在预设的电网需求时，则计算所述电网需求以及发电功率的差值，基于所述差值得到对应的控制策略，包括：
6.根据权利要求1所述的光伏组件的控制方法，其特征在于，设定约束条件，基于所述约束条件以及所述控制策略对所述光伏组件进行控制，包括：
7.根据权利要求6所述的光伏组件的控制方法，其特征在于，将所述约束条件与所述控制策略进行组合，得到组合策略，并对所述组合策略进行解析，得到解析策略，包括：
8.一种光伏组件的控制装置，其特征在于，应用于光伏设备，所述光伏设备上设置有环境监测传感器和光伏组件，所述光伏组件与所述环境监测传感器连接，包括：
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
