一种智能边缘计算网关的制作方法

本发明涉及计算网关，具体涉及一种智能边缘计算网关。

背景技术：

1、光伏系统是利用太阳能光辐射将光能转化为电能的设备和系统，它是太阳能发电的一种应用形式，通过太阳能电池板将光能直接转换为电能，从而提供清洁、可再生的能源供应，太阳能光伏板是一种利用太阳能直接转化为电能的设备，它由多个太阳能电池组成，这些电池能够将太阳光转化为直流电，光伏板通常由硅材料制成，硅材料的特殊结构使得它能够吸收太阳光并产生电能；

2、边缘计算网关通过边缘计算技术对太阳能光伏板系统进行智能调节和管理，可以根据实时的天气条件和电能需求进行能源分配和优化，同时，它还可以与其他智能设备和能源管理系统进行连接，实现对能源的智能化监控和控制。

3、现有技术存在以下不足：

4、1、由于光伏系统的每日发电量受诸多因素影响，现有的边缘计算网关对光伏系统发电量没有预测处理，使得光伏系统产出的电能需要进行存储后再进行分配，电能进行多次转换传输时，会造成电能损耗；

5、2、光伏发电站通常会与多家企业进行合作，当光伏发电站的发电量不足时，还需要人工采集信息并选择如何进行电能分配，人工采集信息一是增加人工成本，二是人工判断存在主观性，从而使得电能无法最优分配，降低光伏发电站盈利。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种智能边缘计算网关，以解决背景技术中不足。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能边缘计算网关，包括数据采集模块、评估模块、边缘计算模块、能源分配模块、调度模块；

3、数据采集模块：采集用电方数据以及与光伏系统的发电效率相关的多项数据，并对用电方数据和多项数据进行预处理；

4、评估模块：通过用电方数据为用电方建立评估系数，并将所有用电发依据评估系数进行排序，生成排序表；

5、边缘计算模块：获取多项数据后，综合分析多项数据后建立修正系数，并基于修正系数预测光伏系统发电量；

6、能源分配模块：提前结合预测发电量信息与排序表依次为用电方分配电能，当分配电能存储过剩现象时，剩余电量信息发送至调度模块；

7、调度模块：能源分配完成后，当剩余电能存储时段位于用电高峰期时，将剩余电能进行出售，当剩余电能存储时段位于用电低峰期时，将剩余电能进行存储。

8、优选的，所述用电方数据包括用电稳定性标准差、用电价格以及用电效率。

9、优选的，所述评估模块将用电稳定性标准差、用电价格以及用电效率综合计算获取评估系数，计算表达式为：

10、式中，为用电稳定性标准差，为用电价格，为用电效率，、分别为用电效率以及用电稳定性标准差的比例系数，且、均大于0。

11、优选的，所述评估模块获取评估系数值后，将所有的用电方依据评估系数值由大到小进行排序，生成排序表。

12、优选的，所述用电稳定性标准差的计算表达式为：

13、式中，表示电能供应数据的数量，为正整数，表示不同时间点的电能供应量，表示电能供应量的平均值。

14、优选的，所述用电效率的计算表达式为：

15、其中，为实际用电量，为理论用电量。

16、优选的，所述边缘计算模块获取光伏板角度调节信号丢失率、环境颗粒物浓度、光照强度以及光照时长占比后，将光伏板角度调节信号丢失率、环境颗粒物浓度、光照强度以及光照时长占比综合计算获取修正系数，计算表达式为：

17、式中，为光伏板角度调节信号丢失率，为环境颗粒物浓度，为光照强度，为光照时长占比，、、、分别为伏板角度调节信号丢失率、环境颗粒物浓度、光照强度以及光照时长占比的比例系数，且、、、均大于0。

18、优选的，边缘计算模块获取修正系数值后，通过修正系数修正理论发电量获取预测发电量，计算表达式为：

19、式中，为预测发电量，为理论发电量，为修正系数。

20、优选的，所述光伏板角度调节信号丢失率的计算表达式为：

21、式中，为光伏板角度调节信号丢失的次数，为光伏板数量；

22、所述环境颗粒物浓度的计算表达式为：

23、式中，为颗粒物质量，为 空气体积。

24、优选的，所述光照强度的计算表达式为：

25、式中，为光通量，为接收面积；

26、所述光照时长占比的计算表达式为：

27、式中，为光照总时长，为当前季节白天时长。

28、在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：

29、1、本发明通过评估模块基于用电方数据为用电方建立评估系数，并将所有用电发依据评估系数进行排序，生成排序表，边缘计算模块获取多项数据后，综合分析多项数据后建立修正系数，并基于修正系数预测光伏系统发电量，能源分配模块提前结合预测发电量信息与排序表依次为用电方分配电能，使光伏系统产出电能直接进行分配，从而提高分配效率，当分配电能存储过剩现象时，剩余电量信息发送至调度模块，该计算网管采用预测发电量结合企业评估的方式进行能源预先分配，不仅能够减少电能的转换传输次数，降低电能传输损耗，而且减少人工干预，提高数据处理效率，并能够形成最优分配。

技术特征：

1.一种智能边缘计算网关，其特征在于：包括数据采集模块、评估模块、边缘计算模块、能源分配模块、调度模块；

2.根据权利要求1所述的一种智能边缘计算网关，其特征在于：所述用电稳定性标准差的计算表达式为：

3.根据权利要求2所述的一种智能边缘计算网关，其特征在于：所述用电效率的计算表达式为：

4.根据权利要求3所述的一种智能边缘计算网关，其特征在于：所述边缘计算模块获取光伏板角度调节信号丢失率、环境颗粒物浓度、光照强度以及光照时长占比后，将光伏板角度调节信号丢失率、环境颗粒物浓度、光照强度以及光照时长占比综合计算获取修正系数，计算表达式为：

5.根据权利要求4所述的一种智能边缘计算网关，其特征在于：边缘计算模块获取修正系数值后，通过修正系数修正理论发电量获取预测发电量，计算表达式为：

6.根据权利要求5所述的一种智能边缘计算网关，其特征在于：所述光伏板角度调节信号丢失率的计算表达式为：

7.根据权利要求6所述的一种智能边缘计算网关，其特征在于：所述光照强度的计算表达式为：

技术总结
本发明公开了一种智能边缘计算网关，涉及计算网关技术领域，评估模块基于用电方数据为用电方建立评估系数，并将所有用电发依据评估系数进行排序，生成排序表，边缘计算模块获取多项数据后，综合分析多项数据后建立修正系数，并基于修正系数预测光伏系统发电量，能源分配模块提前结合预测发电量信息与排序表依次为用电方分配电能，使光伏系统产出电能直接进行分配，从而提高分配效率，当分配电能存储过剩现象时，剩余电量信息发送至调度模块，该计算网管采用预测发电量结合企业评估的方式进行能源预先分配，不仅能够减少电能的转换传输次数，降低电能传输损耗，而且能够形成最优分配。

技术研发人员：郭东明,毛晨杰,张红
受保护的技术使用者：江苏开拓信息与系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15