本發(fā)明涉及儲(chǔ)能領(lǐng)域，具體而言，涉及一種智能配電箱、計(jì)算機(jī)智能電力分配方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前，隨著計(jì)算機(jī)設(shè)備的性能不斷提高，其耗電量也隨之增大，特別是針對(duì)一些在家庭環(huán)境下設(shè)置的計(jì)算機(jī)設(shè)備集群而言，一些發(fā)燒友用戶(hù)會(huì)在家庭中布置計(jì)算機(jī)設(shè)備集群，以滿足較大數(shù)據(jù)量的運(yùn)算需求，例如高清晰度、高幀率的視頻渲染任務(wù)、大數(shù)據(jù)計(jì)算任務(wù)等需多個(gè)計(jì)算機(jī)設(shè)備共同完成的復(fù)雜計(jì)算任務(wù)。

2、對(duì)于已部署戶(hù)用光儲(chǔ)系統(tǒng)(即光伏發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)相結(jié)合)的家庭，理論上可以通過(guò)光儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)為高功耗的計(jì)算機(jī)設(shè)備供電，但若直接將計(jì)算機(jī)設(shè)備掛載到戶(hù)用光儲(chǔ)系統(tǒng)上，計(jì)算機(jī)設(shè)備會(huì)迅速消耗光儲(chǔ)系統(tǒng)中的儲(chǔ)能電量。這種高功耗負(fù)載的接入可能導(dǎo)致光儲(chǔ)系統(tǒng)的儲(chǔ)能電量在短時(shí)間內(nèi)被耗盡，進(jìn)而無(wú)法為家庭中的其他用電負(fù)載(如照明、家電等)提供持續(xù)穩(wěn)定的電力供應(yīng)，這種供需失衡不僅降低了光儲(chǔ)系統(tǒng)的綜合利用率，還可能影響家庭用電的連續(xù)性與穩(wěn)定性，導(dǎo)致光儲(chǔ)系統(tǒng)難以有效支持計(jì)算機(jī)設(shè)備的運(yùn)行。

3、因此，如何在不影響家庭其他用電負(fù)載的前提下，實(shí)現(xiàn)戶(hù)用光儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備的穩(wěn)定供電，成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決或改善上述的高功耗計(jì)算機(jī)設(shè)備運(yùn)行導(dǎo)致家庭負(fù)載無(wú)法正常使用的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種智能配電箱。

2、本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種計(jì)算機(jī)智能電力分配方法。

3、本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種計(jì)算機(jī)智能電力分配系統(tǒng)。

4、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供了一種智能配電箱，用于協(xié)同調(diào)控家庭負(fù)載和計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的電力分配，智能配電箱的輸入端連接光儲(chǔ)系統(tǒng)，智能配電箱的輸出端連接計(jì)算機(jī)設(shè)備集群和家庭負(fù)載，智能配電箱包括：負(fù)載計(jì)量板，負(fù)載計(jì)量板包括多個(gè)第一負(fù)載計(jì)量回路和多個(gè)第二負(fù)載計(jì)量回路，至少一個(gè)第一負(fù)載計(jì)量回路與計(jì)算機(jī)設(shè)備集群電連接，以計(jì)量計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的第一用電數(shù)據(jù)，且至少一個(gè)第二負(fù)載計(jì)量回路與家庭負(fù)載電連接，以計(jì)量家庭負(fù)載的第二用電數(shù)據(jù)；電參數(shù)采集模塊，與負(fù)載計(jì)量板電連接，且電參數(shù)采集模塊與光儲(chǔ)系統(tǒng)的能量管理模塊通信連接，電參數(shù)采集模塊用于從負(fù)載計(jì)量板采集第一用電數(shù)據(jù)和第二用電數(shù)據(jù)，且電參數(shù)采集模塊用于從光儲(chǔ)系統(tǒng)的能量管理模塊采集光儲(chǔ)系統(tǒng)的剩余電量數(shù)據(jù)和光伏發(fā)電數(shù)據(jù)；智能控制模塊，與電參數(shù)采集模塊連接，智能控制模塊用于：根據(jù)第二用電數(shù)據(jù)、光儲(chǔ)系統(tǒng)的剩余電量數(shù)據(jù)和光伏發(fā)電數(shù)據(jù)，計(jì)算計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的動(dòng)態(tài)用電配額，動(dòng)態(tài)用電配額為滿足家庭負(fù)載的用電需求約束條件下的用電數(shù)據(jù)；基于動(dòng)態(tài)用電配額和第一用電數(shù)據(jù)，生成計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的最大運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，并控制計(jì)算機(jī)設(shè)備集群在最大運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)內(nèi)工作運(yùn)行。

5、根據(jù)本發(fā)明提供的智能配電箱，用于協(xié)同調(diào)控家庭負(fù)載和計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的電力分配，通過(guò)智能配電箱，在光儲(chǔ)系統(tǒng)、家庭負(fù)載和計(jì)算機(jī)設(shè)備集群之間實(shí)現(xiàn)智能化的電力調(diào)度，確保家庭負(fù)載的用電需求優(yōu)先得到滿足。此外，本方案還可根據(jù)家庭負(fù)載的用電需求動(dòng)態(tài)調(diào)整計(jì)算機(jī)設(shè)備集群，從而可對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備的具體運(yùn)行數(shù)量和運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定、安全的電力管理。通過(guò)智能配電箱，可合理分配用電額度，在確保家庭負(fù)載的用電需求優(yōu)先得到滿足的情況下，將盈余的電力分配給計(jì)算機(jī)設(shè)備集群，從而實(shí)現(xiàn)不影響家庭用電需求，將光儲(chǔ)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益最大化。

6、在上述技術(shù)方案中，智能控制模塊還用于：在計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的運(yùn)行時(shí)間超過(guò)最大運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)后，控制計(jì)算機(jī)設(shè)備集群對(duì)應(yīng)連接的至少一個(gè)第一負(fù)載計(jì)量回路斷電。

7、本方案中，智能控制模塊不僅負(fù)責(zé)計(jì)算計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的動(dòng)態(tài)用電配額和計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的最大運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，還具備超時(shí)斷電保護(hù)功能。當(dāng)計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間超過(guò)最大運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)時(shí)，智能控制模塊會(huì)控制計(jì)算機(jī)設(shè)備集群對(duì)應(yīng)連接的至少一個(gè)第一負(fù)載計(jì)量回路斷電，確保系統(tǒng)安全并避免電力過(guò)載。

8、在上述技術(shù)方案中，智能控制模塊還用于：在控制計(jì)算機(jī)設(shè)備集群對(duì)應(yīng)連接的至少一個(gè)第一負(fù)載計(jì)量回路斷電的情況下，持續(xù)采集剩余電量數(shù)據(jù)；當(dāng)持續(xù)采集的剩余電量數(shù)據(jù)觸發(fā)光儲(chǔ)系統(tǒng)電量恢復(fù)閾值時(shí)，再次計(jì)算計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的動(dòng)態(tài)用電配額。

9、智能控制模塊在控制計(jì)算機(jī)設(shè)備集群對(duì)應(yīng)連接的至少一個(gè)第一負(fù)載計(jì)量回路斷電后，并不會(huì)停止工作，而是持續(xù)采集光儲(chǔ)系統(tǒng)的剩余電量數(shù)據(jù)。當(dāng)持續(xù)采集的剩余電量數(shù)據(jù)達(dá)到光儲(chǔ)系統(tǒng)電量恢復(fù)閾值時(shí)，智能控制模塊將重新計(jì)算計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的動(dòng)態(tài)用電配額，并根據(jù)新的配額決定是否恢復(fù)計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的運(yùn)行。

10、在上述技術(shù)方案中，還包括：開(kāi)啟模塊，與計(jì)算機(jī)設(shè)備集群通訊連接，開(kāi)啟模塊用于在確定動(dòng)態(tài)用電配額的情況下，控制計(jì)算機(jī)設(shè)備集群對(duì)應(yīng)連接的至少一個(gè)第一負(fù)載計(jì)量回路通電，以及向計(jì)算機(jī)設(shè)備集群發(fā)送開(kāi)啟指令，以控制與開(kāi)啟指令對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)計(jì)算機(jī)設(shè)備重新開(kāi)機(jī)工作。

11、在該技術(shù)方案中，通過(guò)與計(jì)算機(jī)設(shè)備集群通訊連接的開(kāi)啟模塊，開(kāi)啟模塊在確定計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的動(dòng)態(tài)用電配額后，控制計(jì)算機(jī)設(shè)備集群對(duì)應(yīng)連接的至少一個(gè)第一負(fù)載計(jì)量回路通電，確保計(jì)算機(jī)設(shè)備有足夠的電力供應(yīng)。

12、在上述技術(shù)方案中，智能控制模塊還包括預(yù)測(cè)模塊，預(yù)測(cè)模塊用于基于實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)和光儲(chǔ)系統(tǒng)中光伏組件的電參數(shù)，建立光伏發(fā)電動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型，光伏發(fā)電動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型用于預(yù)測(cè)未來(lái)預(yù)設(shè)周期內(nèi)光伏組件的功率輸出曲線；預(yù)測(cè)模塊還用于基于光儲(chǔ)系統(tǒng)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，建立家庭負(fù)載用電預(yù)測(cè)模型，家庭負(fù)載用電預(yù)測(cè)模型用于預(yù)測(cè)未來(lái)預(yù)設(shè)周期家庭負(fù)載的用電需求曲線。

13、在該技術(shù)方案中，預(yù)測(cè)模塊主要用于預(yù)測(cè)未來(lái)光伏發(fā)電量和家庭負(fù)載用電需求，從而實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的電力調(diào)度。

14、在上述技術(shù)方案中，智能控制模塊還用于根據(jù)功率輸出曲線和用電需求曲線，實(shí)時(shí)計(jì)算計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的動(dòng)態(tài)用電配額。

15、本方案中，智能控制模塊通過(guò)光伏發(fā)電動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型和家庭負(fù)載用電預(yù)測(cè)模型，基于光伏組件的功率輸出曲線和家庭負(fù)載的用電需求曲線，實(shí)時(shí)計(jì)算計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的動(dòng)態(tài)用電配額。

16、在上述技術(shù)方案中，光儲(chǔ)系統(tǒng)還包括：儲(chǔ)能裝置，與光儲(chǔ)系統(tǒng)中的光伏組件電連接，儲(chǔ)能裝置具體包括：儲(chǔ)能電池；電池控制板，與儲(chǔ)能電池電連接，電池控制板用于獲取儲(chǔ)能電池的剩余電量數(shù)據(jù)和/或儲(chǔ)能電池的最低電量參數(shù)；逆變器，與儲(chǔ)能電池電連接，逆變器用于將儲(chǔ)能電池內(nèi)的直流電轉(zhuǎn)為交流電以向家庭負(fù)載和/或計(jì)算機(jī)設(shè)備集群供電，逆變器還用于將光伏組件產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換為用于存儲(chǔ)于儲(chǔ)能電池的直流電。

17、在上述技術(shù)方案中，第二用電數(shù)據(jù)包括家用總用電量，智能控制模塊還用于：接收與家庭負(fù)載對(duì)應(yīng)的第二負(fù)載計(jì)量回路的設(shè)定時(shí)長(zhǎng)；根據(jù)設(shè)定時(shí)長(zhǎng)確定第一時(shí)間對(duì)應(yīng)的家用總用電量。

18、在上述技術(shù)方案中，智能控制模塊還用于：獲取冗余參數(shù)；根據(jù)冗余參數(shù)降低計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的動(dòng)態(tài)用電配額。

19、本方案中，為了考慮采集準(zhǔn)確性的折損、以及家庭負(fù)載開(kāi)啟的隨機(jī)不確定性，智能控制模塊引入冗余參數(shù)的調(diào)控機(jī)制，以進(jìn)一步優(yōu)化計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的用電分配，智能控制模塊會(huì)主動(dòng)降低計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的動(dòng)態(tài)用電配額，以確保家庭負(fù)載的電力供應(yīng)優(yōu)先，并提高整體電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

20、在上述技術(shù)方案中，智能控制模塊還用于：獲取與計(jì)算機(jī)設(shè)備集群對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)設(shè)備運(yùn)行數(shù)量；根據(jù)動(dòng)態(tài)用電配額和計(jì)算機(jī)設(shè)備運(yùn)行數(shù)量，確定與每個(gè)計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)應(yīng)的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)。

21、智能控制模塊在確定計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的動(dòng)態(tài)用電配額后，會(huì)進(jìn)一步優(yōu)化每臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)。該功能確保計(jì)算機(jī)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間與可用電力精確匹配，從而充分利用光伏電力，減少電網(wǎng)依賴(lài)，避免超出儲(chǔ)能裝置的放電能力。

22、在上述技術(shù)方案中，計(jì)算機(jī)設(shè)備集群包括多個(gè)計(jì)算機(jī)設(shè)備；其中，每個(gè)計(jì)算機(jī)設(shè)備與一個(gè)第一負(fù)載計(jì)量回路電連接；或一個(gè)第一負(fù)載計(jì)量回路與多個(gè)計(jì)算機(jī)設(shè)備電連接，與同一第一負(fù)載計(jì)量回路相連的多個(gè)計(jì)算機(jī)設(shè)備之間并聯(lián)連接。

23、本發(fā)明還提出了一種計(jì)算機(jī)智能電力分配方法，用于協(xié)同調(diào)控家庭負(fù)載和計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的電力分配，家庭負(fù)載和計(jì)算機(jī)設(shè)備集群連接至智能配電箱的輸出端，智能配電箱的輸入端連接光儲(chǔ)系統(tǒng)，智能配電箱包括至少一個(gè)與計(jì)算機(jī)設(shè)備集群電連接的第一負(fù)載計(jì)量回路和多個(gè)與家庭負(fù)載電連接的第二負(fù)載計(jì)量回路，計(jì)算機(jī)智能電力分配方法包括：

24、根據(jù)家庭負(fù)載的第二用電數(shù)據(jù)、光儲(chǔ)系統(tǒng)的剩余電量數(shù)據(jù)和光伏發(fā)電數(shù)據(jù)，計(jì)算計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的動(dòng)態(tài)用電配額，動(dòng)態(tài)用電配額為滿足家庭負(fù)載的用電需求約束條件下的用電數(shù)據(jù)；基于動(dòng)態(tài)用電配額和計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的第一用電數(shù)據(jù)，生成計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的最大運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，并控制計(jì)算機(jī)設(shè)備集群在最大運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)內(nèi)工作運(yùn)行。

25、根據(jù)本發(fā)明提供的計(jì)算機(jī)智能電力分配方法，用于協(xié)同調(diào)控家庭負(fù)載和計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的電力分配，通過(guò)智能配電箱，在光儲(chǔ)系統(tǒng)、家庭負(fù)載和計(jì)算機(jī)設(shè)備集群之間實(shí)現(xiàn)智能化的電力調(diào)度，確保家庭負(fù)載的用電需求優(yōu)先得到滿足。

26、在上述技術(shù)方案中，還包括：在計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的運(yùn)行時(shí)間超過(guò)最大運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)后，控制計(jì)算機(jī)設(shè)備集群對(duì)應(yīng)連接的至少一個(gè)第一負(fù)載計(jì)量回路斷電。

27、在上述技術(shù)方案中，在控制計(jì)算機(jī)設(shè)備集群對(duì)應(yīng)連接的一個(gè)或者多個(gè)負(fù)載計(jì)量回路斷電之后，還包括：持續(xù)采集剩余電量數(shù)據(jù)；當(dāng)持續(xù)采集的剩余電量數(shù)據(jù)觸發(fā)光儲(chǔ)系統(tǒng)電量恢復(fù)閾值，確定計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的動(dòng)態(tài)用電配額。

28、在上述技術(shù)方案中，在確定計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的動(dòng)態(tài)用電配額之后，還包括：向計(jì)算機(jī)設(shè)備集群發(fā)送開(kāi)啟指令，以控制與開(kāi)啟指令對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)計(jì)算機(jī)設(shè)備重新開(kāi)機(jī)工作。

29、在上述技術(shù)方案中，還包括：基于實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)和光儲(chǔ)系統(tǒng)中光伏組件的電參數(shù)，建立光伏發(fā)電動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型，光伏發(fā)電動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型用于預(yù)測(cè)未來(lái)預(yù)設(shè)周期內(nèi)光伏組件的功率輸出曲線；基于光儲(chǔ)系統(tǒng)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，建立家庭負(fù)載用電預(yù)測(cè)模型，家庭負(fù)載用電預(yù)測(cè)模型用于預(yù)測(cè)未來(lái)預(yù)設(shè)周期家庭負(fù)載的用電需求曲線；根據(jù)功率輸出曲線和用電需求曲線，實(shí)時(shí)確定計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的動(dòng)態(tài)用電配額。

30、在上述技術(shù)方案中，還包括：接收與家庭負(fù)載對(duì)應(yīng)的第二負(fù)載計(jì)量回路的設(shè)定時(shí)長(zhǎng)；根據(jù)設(shè)定時(shí)長(zhǎng)確定第一時(shí)間對(duì)應(yīng)的第二用電數(shù)據(jù)中的家用總用電量。

31、在上述技術(shù)方案中，還包括：獲取冗余參數(shù)；根據(jù)冗余參數(shù)降低計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的動(dòng)態(tài)用電配額。

32、在上述技術(shù)方案中，還包括：獲取與計(jì)算機(jī)設(shè)備集群對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)設(shè)備運(yùn)行數(shù)量；根據(jù)動(dòng)態(tài)用電配額和計(jì)算機(jī)設(shè)備運(yùn)行數(shù)量，確定與每個(gè)計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)應(yīng)的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)。

33、本發(fā)明還提出了一種計(jì)算機(jī)智能電力分配系統(tǒng)，包括：光儲(chǔ)系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)設(shè)備集群；以及上述任一智能配電箱，智能配電箱用于協(xié)同調(diào)控家庭負(fù)載和計(jì)算機(jī)設(shè)備集群的電力分配，智能配電箱的輸入端連接光儲(chǔ)系統(tǒng)，智能配電箱的輸出端連接計(jì)算機(jī)設(shè)備集群和家庭負(fù)載。

34、根據(jù)本發(fā)明提供的計(jì)算機(jī)智能電力分配系統(tǒng)，包括光儲(chǔ)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)設(shè)備集群和智能配電箱，通過(guò)智能配電箱，在光儲(chǔ)系統(tǒng)、家庭負(fù)載和計(jì)算機(jī)設(shè)備集群之間實(shí)現(xiàn)智能化的電力調(diào)度，確保家庭負(fù)載的用電需求優(yōu)先得到滿足，同時(shí)優(yōu)化光伏組件的發(fā)電利用率，并動(dòng)態(tài)調(diào)整計(jì)算機(jī)設(shè)備集群，以實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定、安全的電力管理。

35、其中，由于計(jì)算機(jī)智能電力分配系統(tǒng)包括上述任一智能配電箱的方案，故而具有上述任一智能配電箱的有益效果，在此不再贅述。

36、本發(fā)明的技術(shù)方案的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述部分中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。