CN110957960B - 一种光伏电站集电线路的确定方法、装置及光伏电站 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种光伏电站集电线路的确定方法、装置及光伏电站，光伏电站包括逆变器和变压器，该确定方法包括：获取逆变器的最大输出电流；根据最大输出电流，计算集电线路主电缆能够采用的电缆可接入的最大箱变数；根据箱变总数除以电缆可接入的最大箱变数，确定各集电线路方案，每一集电线路方案包括集电线路主电缆采用电缆的条数和型号。本发明实施例公开的光伏电站集电线路的确定方法、装置及光伏电站，能够保证电缆的使用安全及寿命，并可在多个集电线路设计方案之间进行比选，以确定最优方案。

Description

一种光伏电站集电线路的确定方法、装置及光伏电站

技术领域

本发明实施例涉及线路优化技术，尤其涉及一种光伏电站集电线路的确定方法、装置及光伏电站。

背景技术

在光伏电站中，逆变器和变压器通过集电线路连接，集电线路的条数以及集电线路中电缆的型号的确定受多方面因素的影响，而每增加一条集电线路费用会增加较多，电缆的型号选择不合适会影响电缆的使用寿命，因此，如何选择集电线路，是非常重要的工作。

目前，现有的集电线路的确定方法仅根据箱变的额定电流确定单一型号的电缆，会带来成本较大的问题，并且影响电缆的使用寿命及安全。

发明内容

本发明实施例提供一种光伏电站集电线路的确定方法、装置及光伏电站，以保证电缆的使用安全及寿命，并可在多个集电线路设计方案之间进行比选，以确定最优方案。

第一方面，本发明实施例提供了一种光伏电站集电线路的确定方法，该确定方法包括：

获取逆变器的最大输出电流；

根据最大输出电流，计算集电线路主电缆能够采用的电缆可接入的最大箱变数；

根据箱变总数除以电缆可接入的最大箱变数，确定各集电线路方案，每一集电线路方案包括集电线路主电缆采用电缆的条数和型号。

可选的，根据最大输出电流，计算集电线路主电缆能够采用的电缆可接入的最大箱变数，包括：

基于N_i＝INT[I_i/I_max]，计算得到集电线路主电缆能够采用的电缆可接入的最大箱变数N_i；其中，INT[]为向下取整函数，I_i表示第i种型号电缆的载流量，I_max表示逆变器的最大输出电流，i取1到m的整数，m表示电缆的型号总数，从1到m对应的电缆规格递增。

可选的，根据箱变总数除以电缆可接入的最大箱变数，确定各集电线路方案，包括：

基于k_i＝INT[A/N_i]，计算得到第i种型号电缆的条数k_i；其中，A表示光伏电站接入的箱变总数；

基于r_i＝MOD[A/N_i]，计算得到第i种型号电缆接入的箱变余数r_i；其中，MOD[]为取余数函数；

根据第i种型号电缆的条数k_i和箱变余数r_i，确定集电线路主电缆采用电缆的条数和型号。

可选的，根据第i种型号电缆的条数k_i和箱变余数r_i，确定集电线路主电缆采用电缆的条数和型号，包括：

当箱变余数r_i为零时，确定集电线路为k条，集电线路主电缆采用电缆的型号为第i种型号；

当箱变余数r_i不为零时，判断第m种型号电缆可接入的最大箱变数N_m与N_i+r_i的大小；

若N_m≥N_i+r_i，根据N_u＝MIN[N_i～m-N_i-r_i]≥0，确定集电线路主电缆采用k-1条第i种型号的电缆，1条第u种型号的电缆；其中，u的取值范围为i到m；

若N_m<N_i+r_i，根据N_d＝MIN[N_1～i-r_i]≥0，确定集电线路主电缆采用k条第i种型号的电缆，1条第d种型号的电缆；其中，d的取值范围为1到i。

可选的，确定集电线路主电缆采用电缆的条数和型号之后，还包括：

将确定的集电线路主电缆采用的电缆型号和对应的电缆条数输入到集电线路方案库；其中，集电线路方案库中包括计算得到的可采用的各种型号电缆的条数。

可选的，根据箱变总数除以电缆可接入的最大箱变数，确定各集电线路方案之后，还包括：

根据集电线路主电缆采用电缆的条数和型号并基于电缆压降与电缆允许压降的关系，确定光伏电站的集电线路。

可选的，根据集电线路主电缆采用电缆的条数和型号并基于电缆压降与电缆允许压降的关系，确定光伏电站的集电线路，包括：

基于ΔV＝(I_max×L×ρ)/S，计算得到集电线路主电缆采用电缆的电缆压降ΔV；其中，I_max表示逆变器的最大输出电流，L表示各段集电线路的长度，ρ和S分别表示电缆的电阻率和横截面积；

根据电缆压降ΔV，确定集电线路主电缆采用电缆中满足压降条件ΔV≤V的电缆型号；其中，V是电缆的允许压降；

根据满足压降条件的电缆型号，确定在集电线路方案库中满足压降条件的电缆型号分别对应的电缆条数；其中，集电线路方案库中包括各集电线路方案；

基于满足压降条件的电缆型号和电缆型号分别对应的电缆条数，确定光伏电站的集电线路。

可选的，基于满足压降条件的电缆型号和电缆型号分别对应的电缆条数，确定光伏电站的集电线路，包括：

根据满足压降条件的电缆型号，计算电缆型号分别对应的电缆条数所需的总造价；

将总造价中的最低值对应的电缆型号和电缆条数作为光伏电站的集电线路的最优方案。

第二方面，本发明实施例还提供了一种光伏电站集电线路的确定装置，包括：

获取模块，获取模块用于获取逆变器的最大输出电流；

计算模块，计算模块用于根据最大输出电流，计算集电线路主电缆能够采用的电缆可接入的箱变数；

确定模块，确定模块用于根据箱变总数除以电缆可接入的最大箱变数，确定各集电线路方案，每一集电线路方案包括集电线路主电缆采用电缆的条数和型号。

第三方面，本发明实施例还提供了一种光伏电站，该光伏电站包括逆变器和变压器，光伏电站还包括如第二方面所述的光伏电站集电线路的确定装置。

本发明实施例提供了一种光伏电站集电线路的确定方法、装置及光伏电站，通过获取逆变器的最大输出电流，并根据最大输出电流计算集电线路主电缆能够采用的电缆可接入的最大箱变数，从而根据箱变总数除以电缆可接入的最大箱变数，确定各集电线路方案。本发明实施例提供的光伏电站集电线路的确定方法、装置及光伏电站，根据逆变器的最大输出电流进行集电线路主电缆的电缆选型，该电缆选型方式考虑到了逆变器的过载能力，采用这种方法得到的集电线路的负载电流更为准确，避免选型的电缆在实际工作中发热，从而保证了电缆的使用安全及寿命，并且根据箱变总数除以电缆可接入的最大箱变数得到多个集电线路方案，得到的集电线路方案较全面，从而可在多个集电线路设计方案之间进行比选，以确定最优方案。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种光伏电站集电线路的确定方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种光伏电站集电线路的确定方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的一种光伏电站集电线路的确定方法的流程图；

图4是本发明实施例四提供的一种光伏电站集电线路的确定方法的流程图；

图5是本发明实施例五提供的一种光伏电站集电线路的确定装置的结构框图；

图6是本发明实施例六提供的一种光伏电站的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种光伏电站集电线路的确定方法的流程图，该方法应用于光伏电站，光伏电站包括逆变器和变压器，逆变器和变压器电连接，参考图1，该确定方法具体包括如下步骤：

步骤110、获取逆变器的最大输出电流。

其中，逆变器的最大输出电流可通过最大功率与最大电流的关系式计算得到，也可从逆变器的规格书直接获取。

步骤120、根据最大输出电流，计算集电线路主电缆能够采用的电缆可接入的最大箱变数。

具体的，不同规格型号的电缆有不同的载流量，通过电缆的载流量除以逆变器的最大输出电流即可得到电缆可接入的最大箱变数。如电缆的载流量是100A，逆变器的最大输出电流为20A，则该电缆可接入的最大箱变数是5，若该电缆的载流量是110A，则该电缆可接入的最大箱变数也是5。

步骤130、根据箱变总数除以电缆可接入的最大箱变数，确定各集电线路方案。

其中，每一集电线路方案包括集电线路主电缆采用电缆的条数和型号，根据箱变总数除以电缆可接入的最大箱变数得到采用该型号电缆的条数。如箱变总数为50，第一种型号的电缆可接入的最大箱变数为5，则集电线路需要10条第一种型号的电缆，即需要10条第一种型号的电缆作为集电线路主电缆；若第二种型号的电缆可接入的最大箱变数为6，则箱变总数50除以第二种型号电缆可接入的最大箱变数6得到的箱变余数是2，集电线路主电缆采用第二种型号电缆的条数是8，若最大型号的电缆可接入的最大箱变数不小于10，即不小于第二种型号电缆条数8和箱变余数2之和，则需要7条第二种型号的电缆作为集电线路主电缆，还需一条可接入的最大箱变数是10或大于10且最接近10的电缆，若最大型号的电缆可接入的最大箱变数小于10，则可以选择最大箱变数为箱变余数2或大于箱变余数2且最接近2的电缆，即需要8条第二种型号的电缆作为集电线路主电缆，并选择一条第一种型号的电缆接入集电线路，以此计算出每一种型号的电缆作为集电线路主电缆所需要的条数和型号，得到集电线路需要接入的各种型号的电缆的条数和型号，从而得到所有的集电线路方案，在这些可选择的方案中计算出每种方案的造价，可将造价最低的作为集电线路的最优方案。

本实施例提供的光伏电站集电线路的确定方法，通过获取逆变器的最大输出电流，并根据最大输出电流计算集电线路主电缆能够采用的电缆可接入的最大箱变数，从而根据箱变总数除以电缆可接入的最大箱变数，确定各集电线路方案。本实施例提供的光伏电站集电线路的确定方法，根据逆变器的最大输出电流进行集电线路主电缆的电缆选型，该电缆选型方式考虑到了逆变器的过载能力，采用这种方法得到的负载电流更为准确，避免选型的电缆在实际工作中发热，从而保证了电缆的使用安全及寿命，并且根据箱变总数除以电缆可接入的最大箱变数得到多个集电线路方案，得到的集电线路方案较全面，从而可在多个集电线路设计方案之间进行比选，以确定最优方案。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的一种光伏电站集电线路的确定方法的流程图，本实施例可建立在上述实施例的基础之上，参考图2，该确定方法具体包括如下步骤：

步骤210、获取逆变器的最大输出电流。

步骤220、基于N_i＝INT[I_i/I_max]，计算得到集电线路主电缆能够采用的电缆可接入的最大箱变数N_i。

其中，INT[]为向下取整函数，I_i表示第i种型号电缆的载流量，I_max表示逆变器的最大输出电流，i取1到m的整数，m表示电缆的型号总数，从1到m对应的电缆规格递增。如i取1时，若逆变器的最大输出电流为50A，第一种型号的电缆的载流量为110A，则第一种型号的电缆可接入的最大箱变数为5。

步骤230、基于k_i＝INT[A/N_i]，计算得到第i种型号电缆的条数k_i。

其中，A表示光伏电站接入的箱变总数，若光伏电站接入的箱变总数为50，第二种型号的电缆可接入的最大箱变数为6，则集电线路主电缆采用第二种型号的电缆的条数为8条。

步骤240、基于r_i＝MOD[A/N_i]，计算得到第i种型号电缆接入的箱变余数r_i。

其中，MOD[]为取余数函数，若光伏电站接入的箱变总数为50，第三种型号的电缆可接入的最大箱变数为7，则第三种型号的电缆接入的箱变余数是1。

步骤250、当箱变余数r_i为零时，确定集电线路为k条，集电线路主电缆采用电缆的型号为第i种型号。

具体的，若光伏电站接入的箱变总数为50，第一种型号的电缆可接入的最大箱变数为5，则确定集电线路主电缆采用10条第一种型号的电缆。

步骤260、当箱变余数r_i不为零时，判断第m种型号电缆可接入的最大箱变数N_m与N_i+r_i的大小。

具体的，若光伏电站接入的箱变总数为50，第三种型号的电缆可接入的最大箱变数为7，则第三种型号的电缆接入的箱变余数是1不为零，还需要判断第m种型号电缆可接入的最大箱变数N_m与N_i+r_i的大小，当i为3时，即需要判断N_m与第三种型号的电缆可接入的最大箱变数7和箱变余数1之和8的大小。

步骤270、若N_m≥N_i+r_i，根据N_u＝MIN[N_i～m-N_i-r_i]≥0，确定集电线路主电缆采用k-1条第i种型号的电缆，1条第u种型号的电缆。

其中，u的取值范围为i到m，若第四种型号的电缆可接入的最大箱变数为8，不小于第三种型号的电缆可接入的最大箱变数7和箱变余数1之和，则确定集电线路主电缆采用6条第三种型号的电缆，1条第四种型号的电缆。以此计算i从1到m各种型号的电缆作为集电线路主电缆需要的条数，以及集电线路还需要接入的另外一条电缆的型号。

步骤280、若N_m<N_i+r_i，根据N_d＝MIN[N_1～i-r_i]≥0，确定集电线路主电缆采用k条第i种型号的电缆，1条第d种型号的电缆。

其中，d的取值范围为1到i，若光伏电站接入的箱变总数为50，第一种型号的电缆可接入的最大箱变数为5，第二种型号的电缆可接入的最大箱变数为6，第三种型号的电缆可接入的最大箱变数为7且第三种型号的电缆的箱变余数为1，当i为3时，若N_m<N₃+r₃＝8，则第一种型号到第三种型号的电缆可接入的最大箱变数与第三种型号的电缆的箱变余数之差最小且不小于零的是第一种型号的电缆，则确定集电线路主电缆采用7条第三种型号的电缆，1条第一种型号的电缆。以此计算i从1到m各种型号的电缆作为集电线路主电缆需要的条数，以及集电线路还需要接入的另外一条电缆的型号。

步骤290、将确定的集电线路主电缆采用的电缆型号和对应的电缆条数输入到集电线路方案库。

其中，集电线路方案库中包括计算得到的可采用的各种型号电缆的条数，i从1取到m所有型号的电缆均对应有可采用的条数以及在该型号电缆作为集电线路主电缆时若还需要一条其它型号的电缆，则还需要的电缆型号和对应的电缆条数均有列出，可基于电缆压降以及造价等因素在集电线路方案库中选择一种最优方案。

本实施例提供的光伏电站集电线路的确定方法，根据逆变器的最大输出电流进行电缆选型，该电缆选型方式考虑到了逆变器的过载能力，采用这种方法计算得到的负载电流更为准确，避免选型的电缆在实际工作中发热，从而保证了电缆的使用安全及寿命，并将确定的集电线路主电缆采用的电缆型号和对应的电缆条数输入到集电线路方案库，该方法得到的集电线路设计方案较全面，从而可在多个集电线路设计方案之间进行比选，以确定最优方案。

实施例三

图3是本发明实施例三提供的一种光伏电站集电线路的确定方法的流程图，本实施例可建立在实施例一的基础之上，参考图3，该确定方法具体包括如下步骤：

步骤310、获取逆变器的最大输出电流。

步骤320、根据最大输出电流，计算集电线路主电缆能够采用的电缆可接入的最大箱变数。

其中，集电线路主电缆能够采用的各种型号的电缆均计算可接入的最大箱变数，不同型号的电缆载流量不同，载流量除以最大输出电流即可得到对应电缆可接入的最大箱变数。

步骤330、根据箱变总数除以电缆可接入的最大箱变数，确定各集电线路方案。

具体的，如箱变总数为50，第一种型号的电缆可接入的最大箱变数为5，则集电线路主电缆采用10条第一种型号的电缆，若第二种型号的电缆可接入的最大箱变数为6，箱变余数是2，则需要再判断其它型号的电缆可接入的最大箱变数有没有不小于第二种型号的电缆可接入的最大箱变数6和箱变余数2之和8且最接近8的，若第三种和第四种型号的电缆可接入的最大箱变数分别是7和8，则确定集电线路主电缆采用7条第二种型号的电缆，1条第四种型号的电缆；若其它型号的电缆没有不小于8的，则确定集电线路主电缆采用8条第二种型号的电缆，还需要确定其它电缆型号对应的电缆可接入的最大箱变数与第二种型号的电缆箱变余数2之差最小且大于零的电缆型号，若确定第一种型号的电缆满足该条件，则确定集电线路主电缆采用8条第二种型号的电缆，1条第一种型号的电缆。以此计算每种型号的电缆作为集电线路主电缆时所需要的条数以及还需要一条其它型号的电缆时对应的电缆型号，从而得到所有的集电线路方案。

步骤340、基于ΔV＝(I_max×L×ρ)/S，计算得到集电线路主电缆采用电缆的电缆压降ΔV。

其中，I_max表示逆变器的最大输出电流，L表示各段集电线路的长度，ρ和S分别表示电缆的电阻率和横截面积，根据计算公式可得到集电线路主电缆采用电缆的电缆压降ΔV。

步骤350、根据电缆压降ΔV，确定集电线路主电缆采用电缆中满足压降条件ΔV≤V的电缆型号。

其中，V是电缆的允许压降，可根据电缆压降的计算公式计算各种型号电缆的电缆压降，从而确定出满足压降条件ΔV≤V的电缆型号。

步骤360、根据满足压降条件的电缆型号，确定在集电线路方案库中满足压降条件的电缆型号分别对应的电缆条数。

其中，集电线路方案库中包括各集电线路方案，各集电线路方案均包括集电线路主电缆可采用的电缆条数和型号，以及在集电线路还需接入一条其它型号的电缆时这一条电缆的型号。集电线路采用的电缆均需确定是否满足压降条件，并筛选出集电线路方案库中满足条件的电缆型号和对应的电缆条数。

步骤370、根据满足压降条件的电缆型号，计算电缆型号分别对应的电缆条数所需的总造价。

具体的，在集电线路方案库中满足压降条件的电缆均计算所需条数对应的总造价，不同电缆型号的电缆造价是不同的，因此在满足压降条件的电缆型号中根据电缆条数计算得到的不同型号的电缆总造价也可能是不同的。

步骤380、将总造价中的最低值对应的电缆型号和电缆条数作为光伏电站的集电线路的最优方案。

具体的，对各集电线路方案计算造价，从而比选出造价最低的集电线路方案，使得最终得到的集电线路方案总造价最低，可降低光伏电站的总投资。

本实施例提供的光伏电站集电线路的确定方法，根据逆变器的最大输出电流进行电缆选型，该电缆选型方式考虑到了逆变器的过载能力，采用这种方法计算得到的负载电流更为准确，避免选型的电缆在实际工作中发热，从而保证了电缆的使用安全及寿命，根据电缆压降确定集电线路主电缆采用电缆中满足压降条件的电缆型号，以对集电线路压降进行校核，降低集电线路压降过大引起的光伏电站发电量损失，提高了光伏电站收益，并将总造价中的最低值对应的电缆型号和电缆条数作为光伏电站的集电线路的最优方案，降低了光伏电站的总投资。

实施例四

图4是本发明实施例四提供的一种光伏电站集电线路的确定方法的流程图，参考图4，该确定方法具体包括如下步骤：

步骤一、计算各电缆可接入的最大箱变数N_i(i＝1、2……m)。

具体的，不同电缆型号的电缆可接入的最大箱变数不同，需要计算各种型号的电缆可接入的最大箱变数N_i，N_i＝INT[I_i/I_max]，INT[]为向下取整函数，I_i表示第i种型号电缆的载流量，I_max表示逆变器的最大输出电流，i取1到m的整数，m表示电缆的型号总数，从1到m对应的电缆规格递增。如i取1时，若逆变器的最大输出电流为50A，第一种型号的电缆的载流量为110A，则第一种型号的电缆可接入的最大箱变数为5。

步骤二、集电线路采用第i种型号的电缆作为主电缆，初始i＝1。

具体的，i从1开始，首先将第一种型号的电缆作为集电线路主电缆。

步骤三、判断i是否小于等于m；如果是，执行步骤四；如果否，执行步骤十四。

步骤四、计算第i种型号电缆的电缆条数k_i和箱变余数r_i。

具体的，根据k_i＝INT[A/N_i]，计算得到第i种型号电缆的条数k_i，A表示光伏电站接入的箱变总数，若光伏电站接入的箱变总数为50，第二种型号的电缆可接入的最大箱变数为6，则集电线路主电缆采用第二种型号的电缆的条数k₂为8条，箱变余数r₂为2。

步骤五、判断r_i是否为0；如果是，执行步骤六；如果否，执行步骤七。

步骤六、集电线路采用k_i条第i种型号的电缆。

具体的，若光伏电站接入的箱变总数为50，第一种型号的电缆可接入的最大箱变数为5，则k₁＝50/5＝10，集电线路采用第一种型号的电缆的条数为10条。

步骤七、判断N_i+r_i是否小于等于N_m；如果是，执行步骤八；如果否，执行步骤十。

其中，N_m表示第m种型号电缆可接入的最大箱变数，即最高规格型号的电缆可接入的最大箱变数。

步骤八、根据N_u＝MIN[N_i～m-N_i-r_i]≥0，确定电缆型号u。

具体的，u的取值范围为i到m，若光伏电站接入的箱变总数为50，第三种型号的电缆可接入的最大箱变数为7，当i为3时，若第四种型号的电缆可接入的最大箱变数为8，不小于第三种型号的电缆可接入的最大箱变数7和箱变余数1之和，则确定电缆型号u为3。

步骤九、集电线路采用k_i-1条第i种型号的电缆和1条第u种型号的电缆。

具体的，若光伏电站接入的箱变总数为50，第三种型号的电缆可接入的最大箱变数为7，第四种型号的电缆可接入的最大箱变数为8，则集电线路采用6条第三种型号的电缆和1条第四种型号的电缆。

步骤十、根据N_d＝MIN[N_1～i-r_i]≥0，确定电缆型号d。

其中，d的取值范围为1到i，若光伏电站接入的箱变总数为50，第一种型号的电缆可接入的最大箱变数为5，第二种型号的电缆可接入的最大箱变数为6，第三种型号的电缆可接入的最大箱变数为7且第三种型号的电缆的箱变余数为1，当i为3时，若N_m<N₃+r₃＝8，则第一种型号到第三种型号的电缆可接入的最大箱变数与第三种型号的电缆的箱变余数之差最小且不小于零的是第一种型号的电缆，则确定电缆型号d为1。

步骤十一、集电线路采用k_i条第i种型号的电缆和1条第d种型号的电缆。

具体的，若光伏电站接入的箱变总数为50，第一种型号的电缆可接入的最大箱变数为5，第二种型号的电缆可接入的最大箱变数为6，第三种型号的电缆可接入的最大箱变数为7，当i为3时，集电线路采用7条第三种型号的电缆和1条第一种型号的电缆。

步骤十二、将集电线路可采用的各种型号的电缆和对应的电缆条数存储至集电线路方案库。

其中，集电线路方案库中中包括计算得到的可采用的各种型号电缆的条数，i从1取到m所有型号的电缆均对应有可采用的条数以及在该型号电缆作为集电线路主电缆时若还需要一条其它型号的电缆，则还需要的电缆型号和对应的电缆条数均有列出。

步骤十三、电缆型号i＝i+1；返回步骤三。

步骤十四、输出集电线路方案库。

步骤十五、根据电缆载流量及逆变器的最大输出功率确定箱变之间的电缆型号。

步骤十六、计算集电线路可采用电缆的电缆压降。

具体的，基于ΔV＝(I_max×L×ρ)/S，计算得到集电线路可采用电缆的电缆压降ΔV，其中，I_max表示逆变器的最大输出电流，L表示各段集电线路的长度，ρ和S分别表示电缆的电阻率和横截面积，根据计算公式可得到集电线路可采用电缆的电缆压降ΔV。

步骤十七、判断压降是否满足压降条件；如果是，执行步骤十八；如果否，执行步骤二十。

具体的，判断电缆压降ΔV是否满足压降条件ΔV≤V，V是电缆的允许压降，可根据设计人员要求设定。

步骤十八、输出满足压降条件的电缆的型号及集电线路方案。

具体的，集电线路采用的电缆均需确定是否满足压降条件，并筛选出集电线路方案库中满足条件的电缆型号和对应的电缆条数。

步骤十九、计算集电线路造价，比选出造价最低的集电线路方案。

具体的，在集电线路方案库中满足压降条件的电缆均计算所需条数对应的总造价，不同电缆型号的电缆造价是不同的，因此在满足压降条件的电缆型号中根据电缆条数计算得到的不同型号的电缆总造价也可能是不同的，对各集电线路方案计算造价，从而比选出造价最低的集电线路方案，使得最终得到的集电线路方案总造价最低，可降低光伏电站的总投资。

步骤二十、电缆型号i＝i+1；返回步骤十六。

具体的，压降满足条件从i为1开始计算，当第i种型号的电缆压降不满足条件时，计算第i+1种型号的电缆压降，直至计算到第m种型号的电缆压降。

本实施例提供的光伏电站集电线路的确定方法，根据逆变器的最大输出电流进行电缆选型，该电缆选型方式考虑到了逆变器的过载能力，采用这种方法计算得到的负载电流更为准确，避免选型的电缆在实际工作中发热，从而保证了电缆的使用安全及寿命，根据电缆压降确定集电线路主电缆采用电缆中满足压降条件的电缆型号，以对集电线路压降进行校核，降低集电线路压降过大引起的光伏电站发电量损失，提高了光伏电站收益，并将总造价中的最低值对应的电缆型号和电缆条数作为光伏电站的集电线路的最优方案，降低了光伏电站的总投资。

实施例五

图5是本发明实施例五提供的一种光伏电站集电线路的确定装置的结构框图，应用于光伏电站，光伏电站包括逆变器和变压器，该确定装置包括：获取模块410、计算模块420和确定模块430；其中，

获取模块410用于获取逆变器的最大输出电流；计算模块420用于根据最大输出电流，计算集电线路主电缆能够采用的电缆可接入的箱变数；确定模块430用于根据箱变总数除以电缆可接入的最大箱变数，确定各集电线路方案，每一集电线路方案包括集电线路主电缆采用电缆的条数和型号。

在上述实施例的基础上，计算模块420可包括箱变计算单元，箱变计算单元用于基于N_i＝INT[I_i/I_max]，计算得到集电线路主电缆能够采用的电缆可接入的最大箱变数N_i；其中，INT[]为向下取整函数，I_i表示第i种型号电缆的载流量，I_max表示逆变器的最大输出电流，i取1到m的整数，m表示电缆的型号总数，从1到m对应的电缆规格递增。

在一种实施方式中，确定模块430可包括电缆条数计算单元、箱变余数计算单元和电缆确定单元，电缆条数计算单元用于基于k_i＝INT[A/N_i]，计算得到第i种型号电缆的条数k_i；其中，A表示光伏电站接入的箱变总数；箱变余数计算单元用于基于r_i＝MOD[A/N_i]，计算得到第i种型号电缆接入的箱变余数r_i；其中，MOD[]为取余数函数；电缆确定单元用于根据第i种型号电缆的条数k_i和箱变余数r_i，确定集电线路主电缆采用电缆的条数和型号。

优选的，电缆确定单元电缆确定第一子单元、判断子单元和电缆确定第二子单元，电缆确定第一子单元用于当箱变余数r_i为零时，确定集电线路为k条，集电线路主电缆采用电缆的型号为第i种型号；判断子单元用于当箱变余数r_i不为零时，判断第m种型号电缆可接入的最大箱变数N_m与N_i+r_i的大小；电缆确定第二子单元用于若N_m≥N_i+r_i，根据N_u＝MIN[N_i～m-N_i-r_i]≥0，确定集电线路主电缆采用k-1条第i种型号的电缆，1条第u种型号的电缆；其中，u的取值范围为i到m；若N_m<N_i+r_i，根据N_d＝MIN[N_1～i-r_i]≥0，确定集电线路主电缆采用k条第i种型号的电缆，1条第d种型号的电缆；其中，d的取值范围为1到i。

优选的，上述确定装置还包括输入模块，输入模块用于将确定的集电线路主电缆采用的电缆型号和对应的电缆条数输入到集电线路方案库；其中，集电线路方案库中包括计算得到的可采用的各种型号电缆的条数。

在一种实施方式中，上述确定装置还包括线路确定模块，线路确定模块用于在确定各集电线路方案之后，根据集电线路主电缆采用电缆的条数和型号并基于电缆压降与电缆允许压降的关系，确定光伏电站的集电线路。

优选的，线路确定模块包括压降计算单元、电缆型号确定单元、电缆条数确定单元和线路确定单元，压降计算单元用于基于ΔV＝(I_max×L×ρ)/S，计算得到集电线路主电缆采用电缆的电缆压降ΔV；其中，I_max表示逆变器的最大输出电流，L表示各段集电线路的长度，ρ和S分别表示电缆的电阻率和横截面积；电缆型号确定单元用于根据电缆压降ΔV，确定集电线路主电缆采用电缆中满足压降条件ΔV≤V的电缆型号；电缆条数确定单元用于根据满足压降条件的电缆型号，确定在集电线路方案库中满足压降条件的电缆型号分别对应的电缆条数；其中，集电线路方案库中包括各集电线路方案；线路确定单元用于基于满足压降条件的电缆型号和电缆型号分别对应的电缆条数，确定光伏电站的集电线路。

优选的，线路确定单元包括造价计算子单元和最优方案确定子单元，造价计算子单元用于根据满足压降条件的电缆型号，计算电缆型号分别对应的电缆条数所需的总造价；最优方案确定子单元用于将总造价中的最低值对应的电缆型号和电缆条数作为光伏电站的集电线路的最优方案。

本实施例提供的光伏电站集电线路的确定装置，具备光伏电站集电线路的确定方法相应的有益效果。

实施例六

图6是本发明实施例六提供的一种光伏电站的结构框图，该光伏电站包括逆变器10和变压器20，还包括控制器30，逆变器10和变压器20电连接，控制器30与逆变器10以及变压器20电连接，本发明任意实施例所述的光伏电站集电线路的确定装置可集成于控制器30中。

本实施例提供的光伏电站，具备光伏电站集电线路的确定方法相应的有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种光伏电站集电线路的确定方法，其特征在于，光伏电站包括逆变器和变压器，所述确定方法包括：

获取逆变器的最大输出电流；

根据所述最大输出电流，计算集电线路主电缆能够采用的电缆可接入的最大箱变数；

根据箱变总数除以电缆可接入的最大箱变数，确定各集电线路方案，每一所述集电线路方案包括集电线路主电缆采用电缆的条数和型号；

所述根据所述最大输出电流，计算集电线路主电缆能够采用的电缆可接入的最大箱变数，包括：

基于N_i＝INT[I_i/I_max]，计算得到集电线路主电缆能够采用的电缆可接入的最大箱变数N_i；其中，INT[]为向下取整函数，I_i表示第i种型号电缆的载流量，I_max表示所述逆变器的最大输出电流，i取1到m的整数，m表示电缆的型号总数，从1到m对应的电缆规格递增。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据箱变总数除以电缆可接入的最大箱变数，确定各集电线路方案，包括：

基于k_i＝INT[A/N_i]，计算得到第i种型号电缆的条数k_i；其中，A表示所述光伏电站接入的箱变总数；

基于r_i＝MOD[A/N_i]，计算得到所述第i种型号电缆接入的箱变余数r_i；其中，MOD[]为取余数函数；

根据所述第i种型号电缆的条数k_i和所述箱变余数r_i，确定所述集电线路主电缆采用电缆的条数和型号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第i种型号电缆的条数k_i和所述箱变余数r_i，确定所述集电线路主电缆采用电缆的条数和型号，包括：

当所述箱变余数r_i为零时，确定集电线路为k条，所述集电线路主电缆采用电缆的型号为第i种型号；

当所述箱变余数r_i不为零时，判断第m种型号电缆可接入的最大箱变数N_m与N_i+r_i的大小；

若N_m≥N_i+r_i，根据N_u＝MIN[N_i～m-N_i-r_i]≥0，确定所述集电线路主电缆采用k-1条第i种型号的电缆，1条第u种型号的电缆；其中，u的取值范围为i到m；

若N_m<N_i+r_i，根据N_d＝MIN[N_1～i-r_i]≥0，确定所述集电线路主电缆采用k条第i种型号的电缆，1条第d种型号的电缆；其中，d的取值范围为1到i。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述集电线路主电缆采用电缆的条数和型号之后，还包括：

将确定的所述集电线路主电缆采用的电缆型号和对应的电缆条数输入到集电线路方案库；其中，所述集电线路方案库中包括计算得到的可采用的各种型号电缆的条数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据箱变总数除以电缆可接入的最大箱变数，确定各集电线路方案之后，还包括：

根据所述集电线路主电缆采用电缆的条数和型号并基于电缆压降与电缆允许压降的关系，确定所述光伏电站的集电线路。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述集电线路主电缆采用电缆的条数和型号并基于电缆压降与电缆允许压降的关系，确定所述光伏电站的集电线路，包括：

基于ΔV＝(I_max×L×ρ)/S，计算得到所述集电线路主电缆采用电缆的电缆压降ΔV；其中，I_max表示所述逆变器的最大输出电流，L表示各段集电线路的长度，ρ和S分别表示电缆的电阻率和横截面积；

根据所述电缆压降ΔV，确定所述集电线路主电缆采用电缆中满足压降条件ΔV≤V的电缆型号；其中，V是电缆的允许压降；

根据满足所述压降条件的电缆型号，确定在集电线路方案库中满足所述压降条件的电缆型号分别对应的电缆条数；其中，所述集电线路方案库中包括各所述集电线路方案；

基于满足所述压降条件的电缆型号和所述电缆型号分别对应的电缆条数，确定所述光伏电站的集电线路。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于满足所述压降条件的电缆型号和所述电缆型号分别对应的电缆条数，确定所述光伏电站的集电线路，包括：

根据满足所述压降条件的电缆型号，计算所述电缆型号分别对应的电缆条数所需的总造价；

将所述总造价中的最低值对应的电缆型号和电缆条数作为所述光伏电站的集电线路的最优方案。

8.一种光伏电站集电线路的确定装置，其特征在于，包括：

获取模块，所述获取模块用于获取逆变器的最大输出电流；

计算模块，所述计算模块用于根据所述最大输出电流，计算集电线路主电缆能够采用的电缆可接入的箱变数；

确定模块，所述确定模块用于根据箱变总数除以电缆可接入的最大箱变数，确定各集电线路方案，每一所述集电线路方案包括集电线路主电缆采用电缆的条数和型号；

所述计算模块包括箱变计算单元；

所述箱变计算单元用于基于N_i＝INT[I_i/I_max]，计算得到集电线路主电缆能够采用的电缆可接入的最大箱变数N_i；其中，INT[]为向下取整函数，I_i表示第i种型号电缆的载流量，I_max表示逆变器的最大输出电流，i取1到m的整数，m表示电缆的型号总数，从1到m对应的电缆规格递增。

9.一种光伏电站，其特征在于，所述光伏电站包括逆变器和变压器，所述光伏电站还包括如权利要求8所述的光伏电站集电线路的确定装置。

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