基于农光互补的智能大棚系统、控制方法、设备及介质与流程

本发明涉及农光互补，具体而言，涉及一种基于农光互补的智能大棚系统、控制方法、设备及介质。

背景技术：

1、农光互补是目前属于国家鼓励力度较大的绿色电力开发能源项目，但大批量的光伏板遮挡了很多作物所需要的光照。现有的农光互补跟踪式光伏发电站，光伏板能够自动跟踪太阳的位置，光伏板的遮挡阴影也会随太阳的运动而发生变化，但目前的光伏板跟踪并未考虑到大风环境对大棚的影响，在大风环境下，光伏板会显著增加大棚风阻，以至于掀开大棚顶部；此外，目前大棚内的补光装置不能跟踪光伏板的遮挡阴影，同时也没有考虑到云阴影的影响，无法为作物精准补光，且由于自然光和补光装置的光强不一致，也容易导致作物的长势存在差异。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于农光互补的智能大棚系统、控制方法、设备及介质，根据太阳辐射效率以及风阻确定光伏板的矢量角度调节，可有效降低风阻对于大棚的影响；根据光伏板阵列遮挡以及环境云遮挡条件下产生的总阴影面积进行补光灯的亮灭控制，并根据环境光强度进行补光灯的功率控制，可实现作物的精准补光，并统一作物长势，以解决背景技术中所指出的问题。

2、本发明的实施例通过以下技术方案实现：基于农光互补的智能大棚系统，包括大棚主体、光伏板阵列、光伏板控制子系统、补光灯阵列以及补光灯控制子系统；

3、所述光伏板阵列由若干间隔布设的光伏板构成，所述光伏板阵列设置在大棚主体上，所述光伏板控制子系统用于光伏板的矢量角度调节控制，所述光伏板的矢量角度调节根据太阳辐射效率以及风阻确定；

4、所述补光灯阵列由若干间隔布设的补光灯构成，所述补光灯阵列设置在大棚主体内，所述补光灯控制子系统用于补光灯的亮灭以及功率控制，所述补光灯的亮灭控制根据光伏板阵列遮挡以及环境云遮挡条件下产生的总阴影面积确定，所述补光灯的功率控制根据环境光强度确定。

5、根据一种优选实施方式，光伏板t时刻最佳太阳辐射效率的角度为θ1，光伏板t时刻最低风阻的角度为θ2，光伏板t时刻的矢量角度为θ3＝wθ1+(1-w)θ2，w为权重因子。

6、根据一种优选实施方式，大棚主体内t时刻的总阴影面积由光伏板阵列t时刻的阴影面积以及t时刻的云阴影确定，所述光伏板阵列t时刻的阴影面积由光伏板t时刻的矢量角度和t时刻的太阳天顶角确定。

7、根据一种优选实施方式，补光灯t时刻的功率控制所产生的光强与t时刻的环境光强度相同。

8、本发明还提供一种基于上述所述的基于农光互补的智能大棚系统的控制方法，包括以下步骤：

9、获取目标太阳辐射效率以及风阻；

10、根据获取的目标太阳辐射效率以及风阻进行光伏板矢量角度调节控制；

11、根据光伏板阵列遮挡以及环境云遮挡条件下产生的总阴影面积进行补光灯的亮灭控制，并根据环境光强度进行补光灯的功率控制。

12、根据一种优选实施方式，方法还包括：

13、获取光伏板控制子系统的光伏板矢量角度调整策略；

14、根据获取的光伏板矢量角度调整策略，计算大棚主体内的总阴影面积；

15、根据大棚主体内的总阴影面积，确定补光灯阵列中对应总阴影面积的补光灯亮起，并控制补光灯产生与环境光强度相同的光强。

16、根据一种优选实施方式，方法还包括：获取大棚主体内的作物分布信息，基于所述作物分布信息以及大棚主体内的总阴影面积，确定大棚主体内的有效阴影面积，基于所述有效阴影面积进行补光灯的亮灭控制。

17、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述所述的方法。

18、本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的方法。

19、本发明实施例所提供的一种基于农光互补的智能大棚系统、控制方法、设备及介质的技术方案至少具有如下优点和有益效果：本发明根据太阳辐射效率以及风阻确定光伏板的矢量角度调节，可有效降低风阻对于大棚的影响；根据光伏板阵列遮挡以及环境云遮挡条件下产生的总阴影面积进行补光灯的亮灭控制，并根据环境光强度进行补光灯的功率控制，可实现作物的精准补光，并统一作物长势。

1.基于农光互补的智能大棚系统，其特征在于，包括大棚主体、光伏板阵列、光伏板控制子系统、补光灯阵列以及补光灯控制子系统；

2.如权利要求1所述的基于农光互补的智能大棚系统，其特征在于，光伏板t时刻最佳太阳辐射效率的角度为θ1，光伏板t时刻最低风阻的角度为θ2，光伏板t时刻的矢量角度为θ3＝wθ1+(1-w)θ2，w为权重因子。

3.如权利要求2所述的基于农光互补的智能大棚系统，其特征在于，大棚主体内t时刻的总阴影面积由光伏板阵列t时刻的阴影面积以及t时刻的云阴影确定，所述光伏板阵列t时刻的阴影面积由光伏板t时刻的矢量角度和t时刻的太阳天顶角确定。

4.如权利要求3所述的基于农光互补的智能大棚系统，其特征在于，补光灯t时刻的功率控制所产生的光强与t时刻的环境光强度相同。

5.基于权利要求1至4任一项所述的基于农光互补的智能大棚系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，方法还包括：

7.权利要求6所述的控制方法，其特征在于，方法还包括：获取大棚主体内的作物分布信息，基于所述作物分布信息以及大棚主体内的总阴影面积，确定大棚主体内的有效阴影面积，基于所述有效阴影面积进行补光灯的亮灭控制。

8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求5至7中任一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求5至7中任一项所述的方法。