CN106528914A - 一种山地光伏电站布置平台和布置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种山地光伏电站布置平台和布置方法，包括：无人机根据山地路径规划起飞，无人机对山地地形进行拍照，无人机采集山地的地理位置信息，无人机存储地理位置信息和航拍照片；将地理位置信息和航拍照片导入到后台处理模块，后台处理模块对地理位置信息和航拍照片进行还原处理，生成等高地形图；将等高地形图导入到三维光伏软件PDP，三维光伏软件PDP自动识别等高地形图内的等高线和高程点信息，生成三维光伏电站地理模型，自动根据三维电站地理模型计算出阴影遮挡信息，分析可布置区域，对可布置区域进行光伏阵列排布设计、支架基础设计和电气连接设计，自动转化成山地光伏电站仿真设计模型；本发明效率高，精度高，成本低。

Description

一种山地光伏电站布置平台和布置方法

技术领域

本发明涉及光伏电站设计领域，具体涉及一种山地光伏电站布置平台和布置方法。

背景技术

随着国际石油价格持续上涨和国内煤炭价格上调压力的增大，我国能源供应正面临着前所未有的严峻形势。而开发和研究新的可再生能源成为我国经济可持续发展必须的有效途径之一。

目前大型的光伏场站都是在丘陵、山地，面积巨大，传统的前期勘测主要依靠人工及配合测绘设备完成，需要耗费大量的人力物力财力，时间亦较长，不但效率低下，测绘精度也有待提高。同时由于山地地形复杂多变，沟壑纵横，自身形貌也会产生阴影遮挡区域，给光伏组件排布造成困难。如何在复杂的地形上进行光伏阵列排布及系统设计，是设计人员比较头疼的事情。以及如何结合场站地形及阴影遮挡情况，进行支架基础设计和电气设计，也是设计环节需要考虑的一个重要问题。同时如何提高设计工作效率，让设计人员由更多的时间去优化工程设计方案，也是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种山地光伏电站布置平台和布置方法，本山地光伏电站布置平台和布置方法效率高，精度高，成本低。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种山地光伏电站布置平台，包括无人机、地面遥控无线发射装置和后台处理系统，所述无人机包括飞行管理模块、控制器模块、定位模块、航拍模块、存储器模块、无线接收装置和电源模块，所述飞行管理模块、控制器模块、定位模块、航拍模块、存储器模块、无线接收装置和电源模块之间的连接方式为电连接，所述控制器模块分别与飞行管理模块、定位模块、无线接收装置和航拍模块连接，所述定位模块和航拍模块分别与存储器模块连接，所述无线接收装置与地面遥控无线发射装置无线连接；

所述地面遥控无线发射装置用于发送信号给所述无线接收装置，所述无线接收装置用于发送信号给控制器模块，所述飞行管理模块用于根据控制器模块的控制指令进行飞行，所述定位模块用于根据控制器模块的控制指令采集山地的地理位置信息，所述航拍模块用于根据控制器模块的控制指令对山地地形进行拍照从而记录飞行路线，所述存储器模块用于存储地理位置信息和航拍照片；

所述后台处理系统包括后台处理模块和三维光伏软件PDP，所述后台处理模块用于导入并处理存储器模块存储的地理位置信息和航拍照片从而生成等高地形图，所述三维光伏软件PDP用于导入等高地形图并输出山地光伏电站仿真设计模型。

本发明采取的另一个技术方案为：一种山地光伏电站布置方法，包括以下步骤：

步骤1：进行山地路径规划；

步骤2：使用地面遥控无线发射装置驱动无人机根据山地路径规划起飞，无人机中的航拍模块对山地地形进行拍照并发送航拍照片到无人机中的存储器模块，无人机中的定位模块采集山地的地理位置信息并发送山地的地理位置信息到无人机中的存储器模块，无人机中的存储器模块存储地理位置信息和航拍照片；

步骤3：将无人机中的地理位置信息和航拍照片导入到后台处理系统的后台处理模块，后台处理模块对地理位置信息和航拍照片进行还原处理，生成等高地形图；

步骤4：将生成的等高地形图导入到三维光伏软件PDP，三维光伏软件PDP自动识别等高地形图内的等高线和高程点信息，生成三维光伏电站地理模型，再自动根据三维电站地理模型计算出阴影遮挡信息，分析可布置区域，对可布置区域进行光伏阵列排布设计、支架基础设计和电气连接设计，自动转化成山地光伏电站仿真设计模型。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述电气连接设计包括电气设备的选配和电缆的排布。

本发明相对于传统的山地光伏电站前期勘测和电站设计，无人机测绘可通过飞行航拍勘测复杂山地地形，与人工勘测相比较，有效率高、精度高、成本低等优点，航拍结束后，可通过后台处理模块对地理位置信息、飞行路线信息和航拍的照片进行数据处理，生成等高地形图，然后把等高地形图导入三维光伏软件PDP，自动完成三维电站地理模型及计算阴影遮挡情况，自动完成光伏阵列排布设计、支架基础设计和电气连接设计，因此本发明可以实现复杂山地光伏电站的标准化设计，大大减少测绘人员和设计人员工作量，提高复杂山地光伏电站的全过程设计效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的工作流程图。

具体实施方式

下面根据图1和图2对本发明的具体实施方式作出进一步说明：

参见图1，本实施例对山地光伏电站布置平台和布置方法进行说明，其山地光伏电站布置平台，包括无人机、地面遥控无线发射装置和后台处理系统，所述无人机包括飞行管理模块、控制器模块、定位模块、航拍模块、存储器模块、无线接收装置和电源模块，所述飞行管理模块、控制器模块、定位模块、航拍模块、存储器模块、无线接收装置和电源模块之间的连接方式为电连接，所述控制器模块分别与飞行管理模块、定位模块、无线接收装置和航拍模块连接，所述定位模块和航拍模块分别与存储器模块连接，所述无线接收装置与地面遥控无线发射装置无线连接；

所述地面遥控无线发射装置用于发送信号给所述无线接收装置，所述无线接收装置用于发送信号给控制器模块，所述飞行管理模块用于根据控制器模块的控制指令进行飞行，所述定位模块用于根据控制器模块的控制指令采集山地的地理位置信息，所述航拍模块用于根据控制器模块的控制指令对山地地形进行拍照从而记录飞行路线，所述存储器模块用于存储地理位置信息和航拍照片，所述电源模块用于提供电能；

所述后台处理系统包括后台处理模块和三维光伏软件PDP，所述后台处理模块用于导入并处理存储器模块存储的地理位置信息和航拍照片从而生成等高地形图，所述三维光伏软件PDP用于导入等高地形图并输出山地光伏电站仿真设计模型。

具体的，地面遥控无线发射装置发送信号给无线接收装置，无线接收装置接收地面遥控无线发射装置发送的信号并发送信号给控制器模块，飞行管理模块根据控制器模块的控制指令进行飞行，定位模块根据控制器模块的控制指令采集山地的地理位置信息并发送地理位置信息到存储器模块，航拍模块根据控制器模块的控制指令对山地地形进行拍照从而记录飞行路线并发送航拍照片到存储器模块，存储器模块存储地理位置信息和航拍照片，后台处理模块导入并处理存储器模块存储的地理位置信息和航拍照片从而生成等高地形图，三维光伏软件PDP导入等高地形图并输出山地光伏电站仿真设计模型。

参见图2，山地光伏电站布置方法，包括以下步骤：

步骤1：利用路径规划软件进行山地路径规划；

步骤2：使用地面遥控无线发射装置驱动无人机根据山地路径规划起飞，无人机中的航拍模块对大面积复杂山地地形进行拍照并发送航拍照片到无人机中的存储器模块，无人机中的精确到厘米级的定位模块采集山地的地理位置信息并发送山地的地理位置信息到无人机中的存储器模块，存储器模块存储地理位置信息和航拍照片，无人机作业完成后降落；

步骤3：将无人机中存储器模块存储的地理位置信息和航拍照片导入到后台处理系统的后台处理模块，后台处理模块对地理位置信息和航拍照片进行还原处理，生成等高地形图；

步骤4：将生成的等高地形图导入三维光伏软件PDP，三维光伏软件PDP自动识别等高地形图内的等高线和高程点信息，生成三维光伏电站地理模型，再自动根据三维电站地理模型计算出阴影遮挡信息，分析可布置区域，对可布置区域进行光伏阵列排布设计、结构设计、支架基础设计和电气连接设计等，布置完成后，自动转化成三维可视化，即山地光伏电站仿真设计模型，模拟真实光伏场站样子，工作人员再根据山地光伏电站仿真设计模型在复杂的地形上进行布置。

本实施例中，所述电气连接设计包括电气设备的选配和电缆的排布。所述三维光伏软件PDP可对排布的电缆进行自动选型，支持多种类型电缆和材料清单统计。

本发明相对于传统的山地光伏电站前期勘测和电站设计，无人机测绘可通过飞行航拍勘测复杂山地地形，与人工勘测相比较，有效率高、精度高、成本低等优点，航拍结束后，可通过后台处理模块对地理位置信息、飞行路线信息和航拍的照片进行数据处理，生成等高地形图，然后把等高地形图导入三维光伏软件PDP，自动完成三维电站地理模型及计算阴影遮挡情况，自动完成光伏阵列排布设计、结构设计、支架基础设计和电气连接设计等，因此本发明可以实现复杂山地光伏电站的标准化设计，大大减少测绘人员和设计人员工作量，提高复杂山地光伏电站的全过程设计效率。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种山地光伏电站布置平台，其特征在于：包括无人机、地面遥控无线发射装置和后台处理系统，所述无人机包括飞行管理模块、控制器模块、定位模块、航拍模块、存储器模块、无线接收装置和电源模块，所述飞行管理模块、控制器模块、定位模块、航拍模块、存储器模块、无线接收装置和电源模块之间的连接方式为电连接，所述控制器模块分别与飞行管理模块、定位模块、无线接收装置和航拍模块连接，所述定位模块和航拍模块分别与存储器模块连接，所述无线接收装置与地面遥控无线发射装置无线连接；

所述地面遥控无线发射装置用于发送信号给所述无线接收装置，所述无线接收装置用于发送信号给控制器模块，所述飞行管理模块用于根据控制器模块的控制指令进行飞行，所述定位模块用于根据控制器模块的控制指令采集山地的地理位置信息，所述航拍模块用于根据控制器模块的控制指令对山地地形进行拍照从而记录飞行路线，所述存储器模块用于存储地理位置信息和航拍照片；

所述后台处理系统包括后台处理模块和三维光伏软件PDP，所述后台处理模块用于导入并处理存储器模块存储的地理位置信息和航拍照片从而生成等高地形图，所述三维光伏软件PDP用于导入等高地形图并输出山地光伏电站仿真设计模型。

2.一种山地光伏电站布置方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：进行山地路径规划；

步骤2：使用地面遥控无线发射装置驱动无人机根据山地路径规划起飞，无人机中的航拍模块对山地地形进行拍照并发送航拍照片到无人机中的存储器模块，无人机中的定位模块采集山地的地理位置信息并发送山地的地理位置信息到无人机中的存储器模块，无人机中的存储器模块存储地理位置信息和航拍照片；

步骤3：将无人机中的地理位置信息和航拍照片导入到后台处理系统的后台处理模块，后台处理模块对地理位置信息和航拍照片进行还原处理，生成等高地形图；

步骤4：将生成的等高地形图导入到三维光伏软件PDP，三维光伏软件PDP自动识别等高地形图内的等高线和高程点信息，生成三维光伏电站地理模型，再自动根据三维电站地理模型计算出阴影遮挡信息，分析可布置区域，对可布置区域进行光伏阵列排布设计、支架基础设计和电气连接设计，自动转化成山地光伏电站仿真设计模型。

3.根据权利要求2所述的山地光伏电站布置方法，其特征在于：所述电气连接设计包括电气设备的选配和电缆的排布。