CN106599329A - 一种确定光伏电站孤立遮挡物光照影响区域的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种确定光伏电站孤立遮挡物光照影响区域的方法,包括如下步骤:确定孤立的遮挡物;对孤立的遮挡物进行三维抽象建模,制得遮挡物模型;利用日照仿真分析软件分析遮挡物模型全年在当地真太阳时光照影响范围,所述当地真太阳为欲安装光伏电站处真太阳,再将分析得出的遮挡物模型各时段光照影响范围做一个包络线以确定最终的光照影响范围。采用上述方法确认的最终的光照影响范围与实际光照影响范围比较接近,这样既能够避免浪费光伏场区可利用面积,又能够避免将光伏组件布置在遮挡物光照影响范围内造成电站发电量减少,具有显著的经济性和实用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种光伏电站领域,特别是涉及一种确定光伏电站孤立遮挡物光照影响区域的方法。
背景技术
丰富的太阳辐射能是重要的清洁高效的能源,是取之不尽、用之不竭、无污染、廉价且人类能够自由平等利用的能源。光伏发电是新能源领域中技术成熟、具备规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式,随着光伏发电技术的不断发展,光伏可利用区域正逐渐向地形复杂地区延伸,同时为节约土地资源,光伏电站与风电场同场布置也成为了一个趋势。
在多数光伏场区内,存在如架空线杆塔、风机等孤立遮挡物。根据《光伏发电站设计规范》的要求,在进行光伏组件布置时,应避免遮挡物全年9:00~15:00(当地真太阳时)对光伏电池组件无影响,即在遮挡物光照影响区域内不应布置光伏电池组件。
目前常规做法是根据太阳高度角理论或者《光伏发电站设计规范》计算出冬至日孤立遮挡物最大光照影响距离,并以此距离为半径,以孤立遮挡物中心为圆心,取北半圆为其光照影响范围。前者选取的光照影响范围较实际偏大,将遮挡物正北方向部分非光照影响区域圈在其内,造成土地资源的浪费。后者选取的光照影响范围较实际偏小,会导致部分光伏组件布置在遮挡物光照影响区域内,造成发电量损失。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种确定光伏电站孤立遮挡物光照影响区域的方法,用于克服现有技术中存在的上述技术问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种确定光伏电站孤立遮挡物光照影响区域的方法,包括如下步骤:
确定孤立的遮挡物;
对孤立的遮挡物进行三维抽象建模,制得遮挡物模型;
利用日照仿真分析软件分析遮挡物模型全年在当地真太阳时光照影响范围,所述当地真太阳为欲安装光伏电站处真太阳,再将分析得出的遮挡物模型各时段光照影响范围做一个包络线以确定最终的光照影响范围。
进一步地,利用日照仿真分析软件分析遮挡物模型于冬至日和夏至日当地真太阳时光照影响范围,以及利用日照仿真分析软件分析遮挡物模型于春分日或秋分日当地真太阳时光照影响范围,并将在冬至日和夏至日,以及春分日或秋分日当地真太阳时分析得出的遮挡物模型光照阴影范围做一个包络线以确定最终的光照影响范围。
进一步地,最终的光照影响范围呈“金元宝”状。
进一步地,孤立的遮挡物包括架空线铁塔、架空线水泥杆塔和风电机组。
进一步地,对架空线铁塔进行三维抽象建模,制得架空线铁塔模型,架空线铁塔模型呈圆锥体状。
进一步地,对架空线水泥杆塔进行三维抽象建模,制得架空线水泥杆塔模型,架空线水泥杆塔模型呈圆柱体状。
进一步地,对风电机组进行三维抽象建模,制得风电机组模型,风电机组模型为圆柱体和球体组合体。
如上所述,本发明的一种确定光伏电站孤立遮挡物光照影响区域的方法,具有以下有益效果:
采用上述方法确认的最终的光照影响范围与实际光照影响范围比较接近,这样既能够避免浪费光伏场区可利用面积,又能够避免将光伏组件布置在遮挡物光照影响范围内造成电站发电量减少,具有显著的经济性和实用性。
附图说明
图1显示为本发明的架空线铁塔模型示意图。
图2显示为本发明的架空线水泥杆塔模型示意图。
图3显示为本发明的风电机组模型示意图。
图4显示为本发明的最终的光照影响范围示意图。
元件标号说明
1 架空线铁塔模型
2 架空线水泥杆塔模型
3 风电机组模型
4 春分日或秋分日时遮挡物光照影响范围边界线
5 夏至日时遮挡物光照影响范围边界线
6 冬至日时遮挡物光照影响范围边界线
7 遮挡物近似全年光照影响范围边界线
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明提供一种确定光伏电站孤立遮挡物光照影响区域的方法,包括如下步骤:
确定孤立的遮挡物;对孤立的遮挡物进行三维抽象建模,制得遮挡物模型;利用日照仿真分析软件分析遮挡物模型全年在当地真太阳时光照影响范围,所述当地真太阳为欲安装光伏电站处真太阳,再将分析得出的遮挡物模型各时段光照影响范围做一个包络线以确定最终的光照影响范围。
最终的光照影响范围如图4所示,其中图4中标号4为春分日或秋分日时遮挡物模型光照影响范围边界线,标号5为夏至日时遮挡物模型光照影响范围边界线,标号6为冬至日时遮挡物模型光照影响范围边界线,标号7为遮挡物模型近似全年光照影响范围边界线,最终的光照影响范围呈“金元宝”状。上述最终的光照影响范围与实际光照影响范围比较接近,因此采用本发明的一种确定光伏电站孤立遮挡物光照影响区域的方法确定的最终光照影响范围既能够避免浪费光伏场区可利用面积,又能够避免将光伏组件布置在遮挡物光照影响范围内造成电站发电量减少,具有显著的经济性和实用性。
上述日照仿真分析软件可选用国内外常规使用软件,如飞时达和天正等。
经统计分析,冬至日时遮挡物光照影响范围最大;夏至日时遮挡物光照影响范围最小;春分日和秋分日时遮挡物光照影响一样,范围居中。春分日或秋分日、夏至日、冬至日的遮挡物光照阴影范围存在交叉。利用日照仿真分析软件分析遮挡物模型在春分日或秋分日、以及夏至日、冬至日的当地真太阳时光照影响范围,并将分析得出的遮挡物模型在春分日或秋分日,以及夏至日、冬至日的当地真太阳时光照影响范围做一个包络线,该包络线近似等于全年各天的光照阴影范围包络线。因此,为了提高时效性,优选地,利用日照仿真分析软件分析遮挡物模型于冬至日和夏至日当地真太阳时光照影响范围,以及利用日照仿真分析软件分析遮挡物模型于春分日或秋分日当地真太阳时光照影响范围,并将在冬至日和夏至日,以及春分日或秋分日当地真太阳时分析得出的遮挡物模型光照阴影范围做一个包络线以确定最终的光照影响范围。
孤立的遮挡物包括架空线铁塔、架空线水泥杆塔和风电机组。对架空线铁塔进行三维抽象建模,制得架空线铁塔模型1,架空线铁塔模型1呈圆锥体状。圆锥体状架空线铁塔模型1的底面直径为空线铁塔对角长度,圆锥体状架空线铁塔模型1的高为空线铁塔高度,见图1。对架空线水泥杆塔进行三维抽象建模,制得架空线水泥杆塔模型2,架空线水泥杆塔模型2呈圆柱体状。圆柱体状架空线水泥杆塔模型2的底面直径为架空线水泥杆塔底面直径,圆柱体状架空线水泥杆塔模型2的高为水泥杆塔高度,见图2。对风电机组进行三维抽象建模,制得风电机组模型3,风电机组模型3为圆柱体和球体组合体,该圆柱体的底面直径为风机塔筒直径,且圆柱体的高为风机轮毂高度,以及该球体的圆心设置在圆柱体顶面圆心,球体的半径为风机叶片长度,见图3。
综上所述,采用本发明的一种确定光伏电站孤立遮挡物光照影响区域的方法确认的最终的光照影响范围与实际光照影响范围比较接近,不仅能够避免浪费光伏场区可利用面积,而且能够避免将光伏组件布置在遮挡物光照影响范围内造成电站发电量减少,具有显著的经济性和实用性。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.一种确定光伏电站孤立遮挡物光照影响区域的方法,其特征在于,包括如下步骤:
确定孤立的遮挡物;
对孤立的遮挡物进行三维抽象建模,制得遮挡物模型;
利用日照仿真分析软件分析遮挡物模型全年在当地真太阳时光照影响范围,所述当地真太阳为欲安装光伏电站处真太阳,再将分析得出的遮挡物模型各时段光照影响范围做一个包络线以确定最终的光照影响范围。
2.根据权利要求1所述的一种确定光伏电站孤立遮挡物光照影响区域的方法,其特征在于:利用日照仿真分析软件分析遮挡物模型于冬至日和夏至日当地真太阳时光照影响范围,以及利用日照仿真分析软件分析遮挡物模型于春分日或秋分日当地真太阳时光照影响范围,并将在冬至日和夏至日,以及春分日或秋分日当地真太阳时分析得出的遮挡物模型光照阴影范围做一个包络线以确定最终的光照影响范围。
3.根据权利要求1所述的一种确定光伏电站孤立遮挡物光照影响区域的方法,其特征在于:最终的光照影响范围呈“金元宝”状。
4.根据权利要求1所述的一种确定光伏电站孤立遮挡物光照影响区域的方法,其特征在于:孤立的遮挡物包括架空线铁塔、架空线水泥杆塔和风电机组。
5.根据权利要求4所述的一种确定光伏电站孤立遮挡物光照影响区域的方法,其特征在于:对架空线铁塔进行三维抽象建模,制得架空线铁塔模型,架空线铁塔模型呈圆锥体状。
6.根据权利要求4所述的一种确定光伏电站孤立遮挡物光照影响区域的方法,其特征在于:对架空线水泥杆塔进行三维抽象建模,制得架空线水泥杆塔模型,架空线水泥杆塔模型呈圆柱体状。
7.根据权利要求4所述的一种确定光伏电站孤立遮挡物光照影响区域的方法,其特征在于:对风电机组进行三维抽象建模,制得风电机组模型,风电机组模型为圆柱体和球体组合体。
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