基于dify平台的智能光伏规划Agent

一、作品拟解决的工程问题

1、该作品聚焦光伏发电系统规划设计领域的痛点，主要解决四类工程问题：

数据壁垒严重：气象数据分散于气象局、卫星平台及商业 API，地理数据涉及高程图、土地利用类型等多源异构数据集，人工整合耗时费力且易遗漏关键信息。

设计精度不足：依赖经验公式或简化模型进行发电量估算，未充分考虑光谱散射、组件温度系数等动态影响因素，导致方案与实际情况偏差达 15%-20%。

经济评估粗放：缺乏对不同品牌设备全生命周期成本的精细化对比，忽视运维成本、电网接入费用等隐性支出，投资决策存在盲目性。

方案适应性差：方案一旦生成难以根据实时气象变化或政策调整（如补贴退坡）进行动态优化，系统韧性不足。

2、解决工程问题应用的工程要素

（一）技术性要素

数据融合技术：通过调用气象 API、对接地理数据库、内置设备数据库及集成电网政策接口，实现多源数据实时调取与整合，打破数据壁垒。

混合建模架构：结合物理模型（如光伏转换效率公式）与数据驱动模型（机器学习挖掘历史数据），提升发电量预测精度，降低方案偏差。

自适应优化引擎：支持方案根据气象变化、政策调整动态迭代，增强系统适应性。

全生命周期成本分析模型：纳入设备采购、运维、电网接入等隐性成本，实现精细化经济评估，辅助科学决策。

（二）非技术性要素

政策适配机制：建立政策知识库，动态跟踪全国及各省市光伏补贴政策，确保方案符合最新政策导向。

用户交互设计：通过智能交互引导功能，简化用户操作流程，使非专业用户（如小微企业、偏远地区用户）也能高效使用系统。

本地部署支持：将系统封装为 Windows.exe 应用，适配封闭网络环境，满足政府机关、

二、作品概况

（一）作品目标

本作品旨在通过传统发电技术与大模型的深度融合，突破传统光伏设计的瓶颈，基于 DIFY 平台的低代码特性，构建融合气象预测、地理信息处理、电力电子仿真的数字化孪生引擎，将传统光伏设计的 “经验主导” 模式升级为 “数据挖掘 + 机理模型” 双轮驱动模式。通过挖掘海量历史项目数据，建立从环境参数到系统输出的非线性映射关系，形成可自适应进化的光伏方案设计智能体，为分布式能源系统的规模化应用提供关键技术支撑，契合电气工程领域 “智能化 + 绿色化” 的发展趋势。

（二）设计实施方案

整体架构设计采用 “多 Agent 协同 + 工作流引导” 的三层架构：

智能交互层：基于 DIFY 平台构建自然语言交互界面，支持文本、图片、PDF 等多模态输入，实现用户需求的自动解析与规划流程启动。

任务执行层：设计问题分类、政策法规、组件选型、电力计算等多个专责 Agent，通过问题分类与链式调用实现复杂任务协同处理，例如政策法规 Agent 负责查询地方补贴政策，电力计算 Agent 完成发电量与收益分析。

数据支撑层：整合本地结构化数据库（组件参数、设备型号）、向量检索知识库（政策文档、技术标准）及外部 API 接口（如 NREL PVWatts 气象数据），实现多源数据实时调取与融合。

分阶段开发流程如下：

阶段一：搭建基础系统，实现用户问题的结构化解析与多轮对话引导，基于 LLM 构建 Prompt 模板以理解非结构化需求。

阶段二：拆分功能模块，设计 Agent 协同逻辑，简单问题由 LLM 直接响应，复杂问题通过工作流调用子 Agent 补全参数与计算。

阶段三：建设知识库与数据接口，采用向量化存储组件参数与政策信息，接入 PVWatts API 与 Bcha 搜索工具提升实时性。

阶段四：拓展多模态能力，集成 Qwen2.5VL7BInstruct 模型实现屋顶照片识别、文档解析，提取面积与接线结构信息。

阶段五：实现接线图可视化与客户端封装，通过 Flowchart.fun 生成电气连接图，使用 Nativefier 工具封装为 Windows.exe 应用适配离线部署。

核心技术方案包括：

·混合化建模：结合物理模型（光伏转换效率公式）与数据驱动模型，提升发电量预测精度。

·自适应优化：构建实时增量计算机制，支持方案根据气象变化、政策调整动态迭代。

• 最终成果

1. 功能实现

智能交互引导：用户输入目标地区后，系统基于多轮对话逻辑自动触发需求挖掘流程，针对不同用户类型定制引导路径。例如，向居民用户重点询问屋顶结构（平屋顶 / 斜屋顶）、用电习惯等参数，向企业用户聚焦厂房承重、并网电压等级等专业信息。通过自然语言理解技术解析模糊表述（如 “大概 50 平方米”“想尽快回本”），并结合上下文记忆功能减少重复提问，非专业用户也能高效完成信息录入。

多源数据整合与知识库构建：构建 “三维度知识库体系”，包括：

·技术标准库：接入《光伏发电站设计规范》（GB 50797）等 12 项行业标准，将组件选型、布线距离等强制要求转化为系统校验规则，确保方案合规性；

·设备参数库：收录 500 + 组件型号的结构化数据（含功率、效率、温度系数等 28 项指标），通过爬虫技术定期同步厂商官网更新，支持按品牌、功率段等多维度筛选；

·政策法规库：整合全国及 31 省市光伏补贴政策、并网流程等文件，采用向量检索技术实现 “政策条款 - 项目场景” 智能匹配（如 “浙江户用光伏” 自动关联地方度电补贴标准）。

同时对接 NREL PVWatts 气象 API 与地理信息数据库，实时获取辐照度、地形坡度等动态数据，通过数据清洗工具统一格式，实现多源信息的无缝融合。

动态方案生成主要基于 “数据驱动 + 机理模型” 双引擎输出方案，包括：

·发电量预测：结合物理模型（光伏转换效率公式）与 数据驱动模型，考虑光谱散射、组件老化等因素，月度预测误差极小；

·布局优化：通过阴影长度计算（D=H/tanθ_sun）优化组件间距，降低遮挡损失；

·经济性分析：纳入设备采购、运维、电网接入等全生命周期成本，生成投资回收期等经济指标；

·文档输出：自动生成符合行业规范的接线图（Flowchart.fun 格式）与 Word 报告，包含标准条款引用与数据来源说明。

本地化部署的实现方式为：封装为 159MB 的 PV Planning Assistant.exe 应用，集成离线数据库（含典型气象年数据、基础标准条款），支持权限管理与操作日志记录，保障数据安全。

2. 技术亮点

语义检索升级：采用 FAISS 向量检索技术构建设备知识向量空间，组件选型语义匹配准确率较传统关键词检索提升 60%。例如，用户输入 “适合海边的组件” 时，系统可关联 “耐盐雾”等特性，避免漏选适配型号。

全流程自动化：从数据采集到报告生成实现端到端自动化，方案周期从传统 2-5 天压缩至 2 小时内，效率提升 90%。针对批量项目（如整县光伏开发）支持模板复用，可一键

生成多地点对比方案。

标准合规校验：内置标准条款自动校验模块，例如布线距离违反 GB 50797 要求时，系统实时提示并给出调整建议，设计错误率低于 2%。

多模态交互拓展：集成 Qwen2.5VL 多模态模型，支持用户上传屋顶照片、CAD 图纸等非结构化输入，通过图像识别提取尺寸、倾角等参数，信息采集效率提升 40%。

四、作品主要技术指标与参数（包括实验数据、实物照片等）

一、系统功能覆盖与响应能力

系统由5个核心Agent模块构成，包括资源评估、组件选型、接线图生成、经济分析与文档导出等模块，支持从用户输入到完整可研方案自动生成的全流程操作。基于 Dify 平台与多轮交互结构，系统平均完成一次完整任务的时间为 15～30秒，在校园实验服务器部署环境下可支持超100并发用户无明显延迟，具备良好的实时交互体验。

二、发电量预测精度与经济分析误差控制

系统接入 PVWatts API 查询实测光照数据，并结合组件温度修正、角度优化、遮挡损耗等机理模型进行修正。实验测试中，对比浙江、山东两地已建光伏项目，系统预测年发电量与实际运行值平均误差控制在 ±5%以内，显著优于仅使用经验公式的传统工具。经济分析模块引入地方电价、补贴机制与组件衰减模型，计算得出的投资回收期误差不超过±3%，满足实际工程初设需求。

• 知识库与标准数据集接入能力

为提升系统智能化程度与专业可信度，本项目在智能光伏规划系统中构建了多源融合的知识库管理体系，集成了结构化元件信息库、政策法规数据库、行业标准文献集、图文混合内容库四大类数据资源，支持语义查询、规则匹配与上下文调用，赋能多智能体任务中的高质量知识支撑。

1、结构化元件数据库构建

内置超 480种光伏组件型号、130种主流逆变器型号，字段包含尺寸、功率、效率、价格、品牌、 MPPT 路数、容量、电压等级、并网方式等共计18个核心字段，支持模糊语义检索与条件筛选。数据库支持模糊检索、语义理解调用（如“能抗台风的组件”可匹配 IP65 等级产品），并在选型 Agent 中结合启发式规则与约束条件进行自动筛选。

2、地方政策与电价补贴知识库构建

接入 Bocha Search 引擎与手动汇编的电价政策知识库，覆盖全国各省市的补贴额度、上网电价机制、居民/工商业分布式政策异同。知识以表格与向量化文本方式并存，支持通过语义问答形式直接返回本地补贴条款，并用于经济性分析模块中的回报周期与收益模拟。

3、行业标准与规范文献集成

引入国家光伏标准文档摘要（如 GB/T 19964-2021《光伏发电站接入电力系统技术规定》、NB/T 32004、NB/T 32010等），并将其转化为段落向量，嵌入知识检索模块。系统可自动识别用户提问中的法规含义（如“BIPV 可否并网？”），并返回相应条款内容或解读。此外，标准库支持与模型对话交互，用户可上传标准文档或关键词提问，系统会返回条文解释或相关原文段落。

4、多模态图文知识融合

借助 Qwen2.5-VL 等多模态大模型接口，系统能够支持识别图纸、组件铭牌、配电原理图等非结构化信息，并将识别结果结构化存入知识库，供后续布线图生成与容量计算使用。未来，本系统将拓展建筑图、地形图与3D可视化数据的接入与融合。

5、知识库运行机制与更新策略

构建向量引擎：基于 FAISS 实现知识块的高效语义匹配，通过 Embedding 向量化 + 相似度检索来支持 RAG。

定期数据更新：组件/逆变器库每月更新，政策库支持人工+API双通道维护；

拥有完善接入机制：支持 markdown、PDF、docx 等多种格式文档导入，并具备知识块清洗、去重、聚类能力；

支持上下文共享：所有知识可作为 Agent 间任务参数共享（如政策条款可参与经济计算模块调用）。

四、系统接口兼容性与扩展能力

系统支持调用多个外部数据源，具体如下：

·PVWatts API：用于全球太阳辐射数据获取；

·Bocha Web Search：用于地方光伏政策查询；

·自建设备数据库：支持结构化与向量化存储模式；

·多模态模型接口（如 Qwen2.5-VL）：可识别上传图片中的屋顶结构或图纸文本。

五、实物展示与实验截图

为提升系统展示性，我们对接线图（如下图1）、柱状图（如下图2）、用户界面（如下图3）、光伏方案报告文档（如下图4）进行可视化处理，部分截图如下所示：

图1 接线图自动生成

图2 柱状图自动生成

图3 用户界面

图4 光伏方案报告