CN107657101B - 一种基于cad地形图获取山地光伏组件间距的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光伏组件间距测算技术领域，具体地说是一种基于CAD地形图获取山地光伏组件间距的处理方法，其特征在于，通过采用安装有CAD软件及PVsyst软件的微机进行如下处理步骤：通过CAD地形图计算山体坡面的东或西、南或北坡度分量；将计算得到的坡度分量代入到PVsyst软件中进行12h太阳阴影模拟，从而得到模拟的逐时组件间距；将模拟的逐时组件间距，如果安装光伏组件的山地为转向的小范围场地时，相邻排布位置的间距，按照小间距侧的整数倍扩大；根据实际需要的逐时组件间距来绘制光伏组件的CAD排布图。本发明同现有技术相比，光伏组件间距模拟结果准确性高、设计周期短。

Description

一种基于CAD地形图获取山地光伏组件间距的处理方法
技术领域
本发明涉及光伏组件间距测算技术领域，具体地说是一种基于CAD地形图获取山地光伏组件间距的处理方法。
背景技术
在全球为应对气候变暖而进行的各种努力中，开发利用可再生能源已经成为其中不可或缺的组成部分。太阳能作为一种清洁的、可再生而不会枯竭的能源，无论从理论还是从实务的角度，无论是出于环境保护还是能源安全与替代，我国均鼓励开发与利用。我国太阳能资源丰富，发展光伏发电项目对国家电网是有益补充。
近年来，学者们在山地光伏排布领域取得了不少的成果，但由于山地地形复杂组件间距准确性有待提高；同时传统人工计算费时多，无法满足施工进度；而有些是先通过复杂的数学建模推导出相应的计算公式后，再采用Pvsyst软件进行验证，这种方法前期建模比较费力。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于地形图进行测算并结合PVsyst软件模拟功能的计算方法，提高组件间距模拟结果的准确性、缩短设计周期。
为实现上述目的，设计一种基于CAD地形图获取山地光伏组件间距的处理方法，其特征在于，通过采用安装有CAD软件及PVsyst软件的微机进行如下处理步骤：
a、通过CAD地形图计算山体坡面的东或西、南或北坡度分量；
b、将计算得到的坡度分量代入到PVsyst软件中进行12h太阳阴影模拟，从而得到模拟的逐时组件间距；
c、将模拟的逐时组件间距，如果安装光伏组件的山地为转向的小范围场地时，相邻排布位置的间距，按照小间距侧的整数倍扩大；
d、根据实际需要的逐时组件间距来绘制光伏组件的CAD排布图。
所述的通过CAD地形图计算山体坡面的东或西、南或北坡度分量为进行如下处理：
a1、将山体坡面拆分为两个分量，其中，东、北坡度分量分别为“-”值；西、南坡度分量分别为“+”值；
a2、在CAD地形图中，将同一坡面的两根等高线进行水平间距测量，得水平间距L，再计算两根等高线之间的高差；
a3、然后，按照如下计算公式分别计算出坡面的坡度：
(西)
Figure BDA0001410691590000021
(东)
Figure BDA0001410691590000022
(南)
Figure BDA0001410691590000023
(北)
Figure BDA0001410691590000024
所述的等高线之间的高差按照东减西，北减南的方式进行计算。
所述的整数倍为2～3倍。
本发明同现有技术相比，光伏组件间距模拟结果准确性高、设计周期短；精确的组件间距可以增加土地利用率，避免估算造成的土地浪费；精确的组件间距可以减少近景阴影造成的发电量损失，提高光伏电站收益。
附图说明
图1为本发明的处理步骤流程框图。
图2为本发明中西南坡的示意图。
图3为本发明中东南坡的示意图。
图4为本发明中东北坡的示意图。
图5为本发明中西北坡的示意图。
图6为本发明实施例中CAD地形图测量间距示意图。
图7为本发明中PVsyst坡度分量输入页面。
图8为本发明实施例中输入光伏组件间距后模拟的阴影遮挡损失图。
图9为本发明中光伏组件间距模拟图。
图10为本发明中显示的光伏间距模拟图。
具体实施方式
现结合附图及实施例对本发明作进一步地说明。
实施例1
参见图1，按照如下处理步骤进行计算处理：
1、先定义坡面，参见图6，为东南坡，坡面分量为东、南，地形图测量间距L。
2、参见图2～图5，等高线高差计算得出“H”。高差计算按照“东减西”、“北减南”的方式进行计算，见下表：
Figure BDA0001410691590000031
3、计算山地坡面角度：
Figure BDA0001410691590000032
4、PV syst软件模拟：
参见图7显示的输入页面，在其中输入坡度分量，模拟取值依据为GB50797-2012《光伏电站设计规范》7.2.22.保证每天9：00-15：00时段内前后左右互不遮挡，参见图8。取9：00-15：00主要是考虑其为当地真太阳时段。
5、排布间距结论，见下表
Figure BDA0001410691590000041
该排布间距结构还会在显示器上以图表方式显示，参见图9。本发明中通过计算到的光伏间距还可直接计算出发电量损失，并以图表方式显示。
6、在模拟后结论需按照实际情况统筹调整，然后绘制CAD排布图。
处理山地转向的小范围场地时，相邻排布位置的间距，可按照小间距侧的整数倍扩大。如图10所示，当左侧实际计算光伏组件间距为8m，相邻的右侧区域间距为4.5m，当左侧排布区域为小范围场地时，可按照右侧4.5m间距的1倍计为9m。
统筹调整原则为影响容量小、便于施工定位、美观性强。
本发明巧妙地运用了CAD软件的地形图来计算山体坡面的东或西、南或北坡度分量，并自动代理PVsyst软件中进行12h太阳阴影模拟，从而得到模拟的逐时组件间距，十分快速、方便。后期再根据安装的间隙需要进行适当地调整放大即可。

Claims (4)

1.一种基于CAD地形图获取山地光伏组件间距的处理方法，其特征在于，
通过采用安装有CAD软件及PVsyst软件的微机进行如下处理步骤：
a、通过CAD地形图计算山体坡面的东或西、南或北坡度分量；
b、将计算得到的坡度分量代入到PVsyst软件中进行12h太阳阴影模拟，从而得到模拟的逐时组件间距；
c、将模拟的逐时组件间距，如果安装光伏组件的山地为转向的小范围场地时，相邻排布位置的间距，按照小间距侧的整数倍扩大；
d、根据实际需要的逐时组件间距来绘制光伏组件的CAD排布图。
2.如权利要求1所述的一种基于CAD地形图获取山地光伏组件间距的处理方法，其特征在于，所述的通过CAD地形图计算山体坡面的东或西、南或北坡度分量为进行如下处理：
a1、将山体坡面拆分为两个分量，其中，东、北坡度分量分别为“-”值；西、南坡度分量分别为“+”值；
a2、在CAD地形图中，将同一坡面的两根等高线进行水平间距测量，得水平间距L，再计算两根等高线之间的高差；
a3、然后，按照如下计算公式分别计算出坡面的坡度：
(西)
Figure FDA0001410691580000011
(东)
Figure FDA0001410691580000012
(南)
Figure FDA0001410691580000013
(北)
Figure FDA0001410691580000014
3.如权利要求2所述的一种基于CAD地形图获取山地光伏组件间距的处理方法，其特征在于，所述的等高线之间的高差按照东减西，北减南的方式进行计算。
4.如权利要求1所述的一种基于CAD地形图获取山地光伏组件间距的处理方法，其特征在于，所述的整数倍为2～3倍。
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