光伏线槽装置及其确定方法
技术领域
本发明涉及光伏电缆技术领域,更具体地说,涉及一种光伏线槽装置的确定方法,还涉及一种光伏线槽装置。
背景技术
光伏线缆设备成本在整个光伏系统中占比约5%,降低线缆设备成本也是光伏电站设计的主要目标之一。
目前光伏方阵中布置有汇流箱和逆变器两种电力装置,两种电力装置中第一电力装置为多个并分散布置在光伏方阵中,第二电力装置布置在光伏方阵的中心位置,第一电力装置通过线缆汇流至第二电力装置,并且线缆由线槽支撑,线槽一般设置为桥架或电缆沟,线缆和线槽构成光伏线缆设备。现有线槽的走向为平行于方阵排列方向的规则形状,且线槽的布置保证尽量多的第一电力装置的线缆在同一线槽中,以降低线槽成本,但是,线缆的成本远高于线槽成本,而现有线槽的布置方式使线缆的长度变长,对节约光伏线缆设备成本不利。
因此,如何有效降低光伏线缆设备的成本,是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种光伏线槽装置的确定方法,其除计算汇流线槽的成本外,还计算线缆的成本,并根据计算结果确定汇流线槽的布置方式,保证有效降低光伏线缆设备的成本。本发明还提供一种光伏线槽装置,其采用上述确定方法设计而成,能有效降低光伏线缆设备的成本。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种光伏线槽装置的确定方法,包括:
1)识别光伏方阵中第一电力装置和第二电力装置的位置信息,并以第二电力装置的位置为原点建立坐标系,获取最外围的第一电力装置的个数L以及各自坐标;
2)以最外围第一电力装置的坐标为依据设定i条直线形的预设主汇流线槽,所述预设主汇流线槽连接至所述第二电力装置,其中,i的范围为1-L;
3)使偏离所述预设主汇流线槽的各第一电力装置连接到所述预设主汇流线槽,形成预设从汇流线槽;
4)计算预设主汇流线槽、预设从汇流线槽和所有预设汇流线槽中线缆的成本之和,并记录为Pi;
5)根据计算结果确定光伏线缆的主汇流线槽和从汇流线槽。
优选的,上述确定方法中,所述步骤2)包括:
21)初步设定i条直线形的预设主汇流线槽,各预设主汇流线槽分别由不同的最外围第一电力装置连至所述第二电力装置;i在1-L范围内逐一取值;
22)分别使各预设主汇流线槽绕所述第二电力装置转动预设角度,并将转动后的预设主汇流线槽最终确定为预设主汇流线槽,之后进入步骤3);所述预设角度的范围为(-αx,βx),αx为第X条预设主汇流线槽和沿逆时针方向与其相邻的预设主汇流线槽之间夹角的二分之一,βx为第X条预设主汇流线槽和沿顺时针方向与其相邻的预设主汇流线槽之间夹角的二分之一,并且α1+β1+α2+β2+…+αi+βi=360°。
优选的,上述确定方法中,所述步骤21)之前还包括:
021)判断各最外围第一电力装置依次连接形成的包络线形状是否为规则的多边形,若否,则进入步骤21);若是则进入如下步骤:
23)设置i条预设主汇流线槽,i与多边形的边数相同;将各预设主汇流线槽设置为分别由多边形的顶角直接连至所述第二电力装置,之后进入所述步骤3)。
优选的,上述确定方法中,所述步骤3)包括:
使偏离所述预设主汇流线槽的各第一电力装置分别连接至与该第一电力装置距离最近的预设主汇流线槽,形成与偏离所述预设主汇流线槽的第一电力装置数量相同的第一预设从汇流线槽。
优选的,上述确定方法中,所述步骤3)包括:
31)确定偏离所述预设主汇流线槽的各第一电力装置需接入的目标预设主汇流线槽;
32)将偏离所述预设主汇流线槽的第一电力装置接至所述目标预设主汇流线槽,形成第一预设从汇流线槽。
优选的,上述确定方法中,所述步骤31)为:将距离各偏离所述预设主汇流线槽的第一电力装置最近的预设主汇流线槽,确定为该第一电力装置的目标预设主汇流线槽;
所述步骤32)为:将各偏离所述预设主汇流线槽的第一电力装置分别连接至目标预设主汇流线槽的预设区域,以形成所述第一预设从汇流线槽;所述预设区域为该第一电力装置在所述目标预设主汇流线槽上的垂点到逆变箱之间的区域。
优选的,上述确定方法中,所述步骤3)还包括:
使各偏离所述预设主汇流线槽的第一电力装置分成与各所述预设主汇流线槽一一对应的i组,将各组第一电力装置中相邻的第一电力装置依次连接后再连接至与该组第一电力装置对应的预设主汇流线槽,以形成第二预设从汇流线槽。
优选的,上述确定方法中,所述步骤4)为:计算预设主汇流线槽的成本、第一预设从汇流线槽的成本,以及预设主汇流线槽和第一预设从汇流线槽中线缆成本的成本之和,记为C1;计算预设主汇流线槽的成本、第二预设从汇流线槽的成本,以及预设主汇流线槽和第二预设从汇流线槽中线缆成本的成本之和,记为C2;比较C1和C2的差值是否在预设范围内,若是,则将C2记录为Pi,若否,则将C1记录为Pi。
优选的,上述确定方法中,所述步骤5)为:
比较P1、P2…Pi,将数值最小总成本所对应的预设主汇流、预设从汇流线槽确定为主汇流线槽和从汇流线槽。
优选的,上述确定方法中,经所述步骤23)进入所述步骤3)时,所述步骤3)包括:
使偏离所述预设主汇流线槽的各第一电力装置分别连接至与该第一电力装置距离最近的预设主汇流线槽,形成与偏离所述主汇流线槽的第一电力装置数量相同的第一预设从汇流线槽;使各偏离所述预设主汇流线槽的第一电力装置分成与各所述预设主汇流线槽一一对应的i组,将各组第一电力装置中相邻的第一电力装置依次连接后再连接至与该组第一电力装置对应的预设主汇流线槽,以形成第二预设从汇流线槽;
所述步骤4)为:计算预设主汇流线槽的成本、第一预设从汇流线槽的成本,以及预设主汇流线槽和第一预设从汇流线槽中线缆成本的成本之和,记为C1;计算预设主汇流线槽的成本、第二预设从汇流线槽的成本,以及预设主汇流线槽和第二预设从汇流线槽中线缆成本的成本之和,记为C2;
所述步骤5)为:比较C1和C2的差值是否在预设范围内,若是,则将预设主汇流线槽和第二预设从汇流线槽分别确定为主汇流线槽和从汇流线槽;若否,则将预设主汇流线槽和第一预设从汇流线槽分别确定为主汇流线槽和从汇流线槽。
优选的,上述确定方法中,所述第一电力装置为汇流箱、所述第二电力装置为逆变器,或者所述第一电力装置为逆变器、所述第二电力装置为汇流箱。
一种光伏线槽装置,包括主汇流线槽和从汇流线槽,其特征在于,所述主汇流线槽和所述从汇流线槽由上述技术方案中任意一项所述的方法确定。
本发明提供一种光伏线槽设备的确定方法,包括:1)识别光伏方阵中第一电力装置和第二电力装置的位置信息,并以第二电力装置的位置为原点建立坐标系,获取最外围的第一电力装置的个数L以及各自坐标;2)以最外围第一电力装置的坐标为依据设定i条直线形的预设主汇流线槽,预设主汇流线槽连接至第二电力装置,其中,i的范围为1-L;3)使偏离预设主汇流线槽的各第一电力装置连接到预设主汇流线槽,形成预设从汇流线槽;4)计算预设主汇流线槽、预设从汇流线槽和所有预设汇流线槽中线缆的成本之和,并记录为Pi;5)根据计算结果确定光伏线缆的主汇流线槽和从汇流线槽。
本发明提供的光伏线槽装置的确定方法,其除计算汇流线槽的成本外,还计算线缆的成本,并根据计算结果确定汇流线槽的布置方式,保证有效降低光伏线缆设备的成本。
本发明还提供一种光伏线槽装置,其采用上述确定方法设计而成,能有效降低光伏线缆设备的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的预设主汇流线槽的旋转对应的预设角度的示意图;
图2为本发明实施例提供的预设主汇流线槽和第一预设从汇流线槽的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的目标预设主汇流线槽的预设区域的示意图;
图4为本发明实施例提供的预设主汇流线槽和第二预设从汇流线槽的结构示意图;
图5为本发明实施例1提供的光伏线槽装置的结构示意图;
图6为本发明实施例2提供的光伏线槽装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种光伏线槽装置的确定方法,其除计算汇流线槽的成本外,还计算线缆的成本,并根据计算结果确定汇流线槽的布置方式,保证有效降低光伏线缆设备的成本。本发明实施例还公开一种光伏线槽装置,其采用上述确定方法设计而成,能有效降低光伏线缆设备的成本。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图6,本发明实施例公开了一种光伏线槽设备的确定方法,包括:1)识别光伏方阵中第一电力装置和第二电力装置的位置信息,并以第二电力装置的位置为原点建立坐标系,获取最外围的第一电力装置的个数L以及各自坐标;2)以最外围第一电力装置的坐标为依据设定i条直线形的预设主汇流线槽,预设主汇流线槽连接至第二电力装置,其中,i的范围为1-L;3)使偏离预设主汇流线槽的各第一电力装置连接到预设主汇流线槽,形成预设从汇流线槽;4)计算预设主汇流线槽、预设从汇流线槽和所有预设汇流线槽中线缆的成本之和,并记录为Pi;5)根据计算结果确定光伏线缆的主汇流线槽和从汇流线槽。光伏方阵中,第一电力装置为多个,并分散布置在光伏方阵中;第二电力装置为一个,布置在光伏方阵的中心位置。上述步骤1)中,最外围的第一电力装置是指在光伏方阵中分别沿不同方向最靠近光伏方阵外沿的多个第一电力装置。
本发明实施例提供的光伏线槽装置的确定方法,其除计算汇流线槽的成本外,还计算线缆的成本,并根据计算结果确定汇流线槽的布置方式,保证有效降低光伏线缆设备的成本。
上述确定方法中,步骤2)包括:
21)初步设定i条直线形的预设主汇流线槽,各预设主汇流线槽分别由不同的最外围第一电力装置连至第二电力装置;i在1-L范围内逐一取值;
22)分别使各预设主汇流线槽绕第二电力装置转动预设角度,并将转动后的预设主汇流线槽最终确定为预设主汇流线槽,之后进入步骤3);预设角度的范围为(-αx,βx),αx为第X条预设主汇流线槽和沿逆时针方向与其相邻的预设主汇流线槽之间夹角的二分之一,βx为第X条预设主汇流线槽和沿顺时针方向与其相邻的预设主汇流线槽之间夹角的二分之一,并且α1+β1+α2+β2+…+αi+βi=360°。具体请参看图1。
优选的,上述确定方法中,步骤21)之前还包括:
021)判断各最外围第一电力装置依次连接形成的包络线形状是否为规则的多边形(“规则的多边形”包括但不限于正多边形、近似正多边形、平行四边形、近似平行四边形、长方形,以及近似长方形),若否,则进入步骤21);若是则进入如下步骤:
23)设置i条预设主汇流线槽,i与多边形的边数相同;将各预设主汇流线槽设置为分别由多边形的顶角直接连至第二电力装置,之后进入步骤3)。
步骤3)包括:使偏离预设主汇流线槽的各第一电力装置分别连接至与该第一电力装置距离最近的预设主汇流线槽,形成与偏离预设主汇流线槽的第一电力装置数量相同的第一预设从汇流线槽,如图2所示。
具体的,上述步骤3)包括:
31)确定偏离预设主汇流线槽的各第一电力装置需接入的目标预设主汇流线槽;
该步骤31)为:将距离各偏离预设主汇流线槽的第一电力装置最近的预设主汇流线槽,确定为该第一电力装置的目标预设主汇流线槽;
32)将偏离预设主汇流线槽的第一电力装置接至目标预设主汇流线槽,形成第一预设从汇流线槽;
该步骤32)为:将各偏离预设主汇流线槽的第一电力装置分别连接至目标预设主汇流线槽的预设区域,以形成第一预设从汇流线槽;预设区域为该第一电力装置在目标预设主汇流线槽上的垂点到逆变箱之间的区域。
进一步的,上述确定方法中,步骤3)除“使偏离预设主汇流线槽的各第一电力装置分别连接至与该第一电力装置距离最近的预设主汇流线槽,形成与偏离预设主汇流线槽的第一电力装置数量相同的第一预设从汇流线槽”外,还包括:
使各偏离预设主汇流线槽的第一电力装置分成与各预设主汇流线槽一一对应的i组(每组中各汇流线槽距离该组对应的预设主汇流线槽的距离最近),将各组第一电力装置中相邻的第一电力装置依次连接后再连接至与该组第一电力装置对应的预设主汇流线槽,以形成第二预设从汇流线槽。
进一步的,上述确定方法中,步骤4)为:计算预设主汇流线槽的成本、第一预设从汇流线槽的成本,以及预设主汇流线槽和第一预设从汇流线槽中线缆成本的成本之和,记为C1;计算预设主汇流线槽的成本、第二预设从汇流线槽的成本,以及预设主汇流线槽和第二预设从汇流线槽中线缆成本的成本之和,记为C2;比较C1和C2的差值是否在预设范围内,若是,则将C2记录为Pi,若否,则将C1记录为Pi。步骤5)为:比较P1、P2…Pi,将数值最小的总成本所对应的预设主汇流、预设从汇流线槽确定为主汇流线槽和从汇流线槽。
另外,上述确定方法中,经步骤23)进入步骤3)时,步骤3)与上述实施例描述相同,包括:使偏离预设主汇流线槽的各第一电力装置分别连接至与该第一电力装置距离最近的预设主汇流线槽,形成与偏离主汇流线槽的第一电力装置数量相同的第一预设从汇流线槽;使各偏离预设主汇流线槽的第一电力装置分成与各预设主汇流线槽一一对应的i组,将各组第一电力装置中相邻的第一电力装置依次连接后再连接至与该组第一电力装置对应的预设主汇流线槽,以形成第二预设从汇流线槽。相应的,上述确定方法中步骤4)为:计算预设主汇流线槽的成本、第一预设从汇流线槽的成本,以及预设主汇流线槽和第一预设从汇流线槽中线缆成本的成本之和,记为C1;计算预设主汇流线槽的成本、第二预设从汇流线槽的成本,以及预设主汇流线槽和第二预设从汇流线槽中线缆成本的成本之和,记为C2;步骤5)为:比较C1和C2的差值是否在预设范围内,若是,则将预设主汇流线槽和第二预设从汇流线槽分别确定为主汇流线槽和从汇流线槽;若否,则将预设主汇流线槽和第一预设从汇流线槽分别确定为主汇流线槽和从汇流线槽。
具体的,上述确定方法中,第一电力装置为汇流箱、第二电力装置为逆变器,或者第一电力装置为逆变器、第二电力装置为汇流箱。
本发明实施例还提供一种光伏线槽装置,包括主汇流线槽和从汇流线槽,主汇流线槽和从汇流线槽由上述实施例提供的方法确定。本实施例提供的光伏线槽装置由上述实施例提供的方法确定主、从汇流线槽,便于有效减少光伏线缆设备的成本。
下面以具体实施例介绍光伏线槽装置
实施例1
本实施例提供的光伏线槽装置中所有第一电力装置分别通过与各自对应的直线形汇流线槽连接至第二电力装置,具体请参看图5。
实施例2
本实施例提供的光伏线槽装置根据三角形两边之和大于第三边的定理,对现有线槽走向进行优化,优化结构是设置四条主汇流槽,各主汇流槽由外围第一电力装置依次连接形成的长方形包络线的顶尖直接连接至第二电力装置,其余第一电力装置或直接,或多个相邻的第一电力装置依次连接至主汇流槽,具体请参看图6。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。