CN112434408A - 光伏电站电缆长度优化方法、电缆选型方法及装置 - Google Patents

光伏电站电缆长度优化方法、电缆选型方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种光伏电站电缆长度优化方法、电缆选型方法及装置，电缆长度优化方法包括：获取光伏电站的排布信息和现场桩基数据，所述排布信息包括光伏设备位置、支架位置、支架类型和支架长度；根据所述现场桩基数据、所述支架位置和所述支架长度生成桩基点；根据所述支架类型、所述光伏设备位置和所述桩基点生成所述支架上各个组串的最佳组串出线点，并根据所述光伏设备位置和所述桩基点生成每行支架的统一出线点；根据所述最佳组串出线点和所述统一出线点计算进线电缆的长度。本发明的技术方案能够提高电缆长度的计算精度。

Description

光伏电站电缆长度优化方法、电缆选型方法及装置
技术领域
本发明涉及光伏电站设计与布局技术领域，具体而言，涉及一种光伏电站电缆长度优化方法、电缆选型方法及装置。
背景技术
在光伏电站的设计中，电缆的长度不仅会对发电量损耗有影响，还会影响建设成本。其中，汇流箱或逆变器的进线电缆，即从支架上的组串到汇流箱或逆变器的4mm2直流电缆存在很大的优化空间。
目前，在进行光伏电站布局时，常根据组串上光伏组件的排布和汇流箱或逆变器的位置估算4mm2直流电缆的长度，仅根据平面排布图信息来估算4mm2直流电缆的长度，估算方法粗略，估算结果误差较大。
发明内容
本发明解决的问题是针对现有技术中估算4mm2直流电缆的长度误差较大的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种光伏电站电缆长度优化方法、电缆选型方法及装置。
第一方面，本发明提供了一种光伏电站电缆长度优化方法，包括：
获取光伏电站的平面信息和现场桩基数据，所述排布信息包括光伏设备位置、支架位置、支架类型和支架长度；
根据所述现场桩基数据、所述支架位置和所述支架长度生成桩基点；
根据所述支架类型、所述光伏设备位置和所述桩基点生成支架上各个组串的最佳组串出线点，并根据所述光伏设备位置和所述桩基点生成每行所述支架的统一出线点；
根据所述最佳组串出线点和所述统一出线点计算进线电缆的长度。
可选地，所述光伏设备包括汇流箱和/或逆变器。
可选地，所述现场桩基数据包括桩基间距和桩基边距，所述根据所述现场桩基数据、所述支架位置和所述支架长度生成桩基点包括：
步骤121，对所述光伏电站进行汇流区划分，获得多个汇流区，每个所述汇流区中包括多个所述支架；
步骤122，对所有所述支架依次进行编号，令第一个支架的所述支架位置为当前支架位置；
步骤123，根据所述桩基间距、所述桩基间距、所述支架长度和所述当前支架位置确定当前支架的左边缘中心点坐标和右边缘中心点坐标；
步骤124，根据所述左边缘中心点坐标生成第一个桩基点，令所述第一个桩基点的横坐标为X；
步骤125，判断X是否小于预设阈值，若是，则转至步骤126；若否，则转至步骤127；其中，所述预设阈值为所述当前支架位置的横坐标和所述支架长度的一半的和；
步骤126，根据所述第一个桩基点生成下一个桩基点，此时令所述下一个桩基点的横坐标为X，返回步骤125；
步骤127，若否，则令下一个支架的所述支架位置为所述当前支架位置，返回步骤123，直至生成每个所述支架的所有所述桩基点。
可选地，所述光伏设备位置包括汇流箱位置和/或逆变器位置，所述根据所述支架类型、所述光伏设备位置和所述桩基点生成支架上各个组串的最佳组串出线点包括：
根据所述支架类型确定对应的所述支架上所述组串的数量；
对于所述支架上的任一所述组串，确定所述组串上离所述汇流箱位置或所述逆变器位置最近的所述桩基点，所述桩基点为所述组串的所述最佳组串出线点。
可选地，所述根据所述光伏设备位置和所述桩基点生成每行支架的统一出线点包括：
根据所述汇流箱位置或所述逆变器位置确定对应的所述支架上离汇流箱或逆变器最近的所述桩基点，所述桩基点所在的列为所述汇流区的电缆敷设线路；
遍历所述汇流区的每行所述支架，对于任意一行所述支架，确定该行所述支架上与所述电缆敷设线路最近的所述桩基点，所述桩基点为该行所述支架的统一出线点。
可选地，根据所述最佳组串出线点和所述统一出线点计算进线电缆的长度包括：
当所述电缆采用直埋的敷设方式时，确定所述最佳组串出线点到所述统一出线点之间的距离；
根据预设的电缆埋地深度、电缆放大比例、组串离地高度、光伏设备离地高度、电缆裕量和所述距离，采用第一公式确定所述电缆的长度，所述第一公式包括：
进线电缆的长度＝距离*电缆放大比例+电缆埋地深度+组串离地高度+光伏设备离地高度+电缆裕量。
可选地，根据所述最佳组串出线点和所述统一出线点计算进线电缆的长度包括：
当所述电缆采用桥架的敷设方式时，确定所述最佳组串出线点到所述统一出线点之间的距离；
根据预设的电缆放大比例、电缆裕量和所述距离，采用第二公式确定所述进线电缆的长度，所述第二公式包括：
进线电缆的长度＝距离*电缆放大比例+电缆裕量。
第二方面，本发明提供了一种光伏电站电缆选型方法，包括：
遍历光伏设备所连接的各根进线电缆的电缆长度，确定所有所述电缆长度中的电缆长度最大值，其中，各根所述进线电缆的所述电缆长度采用如上所述的光伏电站电缆长度优化方法计算得到；
根据所述电缆长度最大值计算所述进线电缆的电缆最大压降；
根据光伏设备的位置和电压变换装置的位置确定出线电缆的出线电缆长度，其中，所述出线电缆为连接所述光伏设备与所述电压变换装置的电缆；
根据所述电缆最大压降、所述出线电缆长度、预先确定的所述最大工作电压和预设的电缆压降损失百分比确定所述出线电缆的电缆电阻标准值和载流量标准值；
根据所述电缆电阻标准值和所述载流量标准值在预设的电缆参数表中确定所述出线电缆的电缆型号。
可选地，令所述电缆长度最大值为d1，所述根据所述电缆长度最大值计算所述进线电缆的电缆最大压降包括：
采用第三公式确定所述电缆最大压降，所述第三公式包括：
Figure BDA0002773986780000041
其中，U1为所述电缆最大压降，Imppt为光伏组件的最大功率电流，R1为所述进线电缆的单位长度电阻，Q为电缆放大系数，K为载流量矫正系数。
可选地，所述根据所述电缆最大压降、所述出线电缆长度、预先确定的所述最大工作电压和预设的电缆压降损失百分比确定所述出线电缆的电缆电阻标准值和载流量标准值之前包括：
当光伏电站为集中式电站时，所述光伏设备包括汇流箱，所述电压变换装置包括箱逆变，采用第四公式计算所述出线电缆的所述最大工作电压，所述第四公式包括：
Udc＝N×Um，
其中，Udc为所述出线电缆的所述最大工作电压，N为组串包含的所述光伏组件的数量，Um为所述光伏组件的开路电压。
可选地，根据所述电缆最大压降、所述出线电缆长度、预先确定的所述最大工作电压和预设的电缆压降损失百分比确定所述出线电缆的电缆电阻标准值和载流量标准值包括：
采用第五公式计算所述出线电缆的所述电缆电阻标准值，所述第五公式包括：
Figure BDA0002773986780000051
其中，R2为所述电缆电阻标准值，ε1为所述电缆压降损失百分比，d2为所述出线电缆长度；
采用第六公式计算所述载流量标准值，所述第六公式包括：
Figure BDA0002773986780000052
其中，I为所述载流量标准值，M为与所述汇流箱相连的所述组串的数量。
可选地，所述根据所述电缆最大压降、所述出线电缆长度、预先确定的所述最大工作电压和预设的电缆压降损失百分比确定所述出线电缆的电缆电阻标准值和载流量标准值之前包括：
当光伏电站为组串式电站时，所述光伏设备包括逆变器，所述电压变换装置包括箱变，采用第七公式计算所述出线电缆的所述最大工作电压，所述第七公式包括：
Udc＝W×Ux，
其中，Udc为所述出线电缆的所述最大工作电压，W为与所述逆变器连接的组串的数量，Ux为所述逆变器的标称电压。
可选地，所述根据所述电缆最大压降、所述出线电缆长度、预先确定的所述最大工作电压和预设的电缆压降损失百分比确定所述出线电缆的电缆电阻标准值和载流量标准值包括：
采用第八公式确定所述出线电缆的所述电缆电阻标准值，所述第八公式包括：
Figure BDA0002773986780000053
其中，R2为所述电缆电阻标准值，ε1为所述电缆压降损失百分比，Im为所述逆变器的最大输出电流，d2为所述出线电缆长度；
采用第九公式计算所述载流量标准值，所述第九公式包括：
Figure BDA0002773986780000061
其中，I为所述载流量标准值。
可选地，根据所述电缆电阻标准值和所述载流量标准值在预设的电缆参数表中确定所述出线电缆的电缆型号包括：
在预设的所述电缆参数表中确定所述出线电缆的电缆型号，使得所述出线电缆的电缆电阻小于所述电缆电阻标准值，且所述出线电缆的载流量大于所述载流量标准值。
可选地，当在预设的所述电缆表中无法确定所述出线电缆的电缆型号时，调整所述电缆压降损失百分比获得新的电缆电阻标准值，根据所述新的低压电缆电阻标准值在预设的所述电缆参数中确定所述出线电缆的电缆型号。
第三方面，本发明提供了一种光伏电站电缆长度优化装置，包括：
获取模块，用于获取光伏电站的排布信息和现场桩基数据，所述排布信息包括光伏设备位置、支架位置、支架类型和支架长度；
桩基点生成模块，用于根据所述现场桩基数据、所述支架位置和所述支架长度生成桩基点；
组串出线点生成模块，用于根据所述支架类型、所述光伏设备位置和所述桩基点生成支架上各个组串的最佳组串出线点；
支架出线点生成模块，用于根据所述光伏设备位置和所述桩基点生成每行所述支架的统一出线点；
计算模块，用于根据所述最佳组串出线点和所述统一出线点计算进线电缆的长度。
第四方面，本发明提供了一种光伏电站电缆选型装置，包括：
遍历处理模块，用于遍历光伏设备所连接的各根进线电缆的电缆长度，确定所有所述电缆长度中的电缆长度最大值，其中，各根所述进线电缆的所述电缆长度采用如上所述的光伏电站电缆长度优化方法计算得到；
第一处理模块，用于根据所述电缆长度最大值计算所述进线电缆的电缆最大压降；
第二处理模块，用于根据光伏设备的位置和电压变换装置的位置确定出线电缆的出线电缆长度，其中，所述出线电缆为连接所述光伏设备与所述电压变换装置的电缆；
标准值计算模块，用于根据所述电缆最大压降、所述出线电缆长度、预先确定的所述最大工作电压和预设的电缆压降损失百分比确定所述出线电缆的电缆电阻标准值和载流量标准值；
电缆型号生成模块，用于根据所述电缆电阻标准值和所述载流量标准值在预设的电缆参数表中确定所述出线电缆的电缆型号。
第五方面，本发明提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器；
所述存储器，用于存储计算机程序；
所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如上所述的光伏电站电缆长度优化方法，或如上所述的光伏电站电缆选型方法。
本发明的光伏电站电缆长度优化方法、电缆选型方法及装置的有益效果是：结合光伏电站的排布信息和现场桩基数据生成桩基点，考虑了光伏电站现场的桩基施工情况，相对于仅采用平面排布图估算电缆长度，更贴合光伏电站的现场实际情况，能够提高电缆长度的计算精度。生成支架上各个组串的最佳组串出线点和各行支架的统一出线点，以组串为单位生成最佳组串出线点，以每行支架为单位生成统一出线点，相较于分别确定各个光伏组件的出线点和各个支架的出线点，将每个组串的所有光伏组件组合起来生成出线点，并将每行支架的所有支架组合起来生成出线点，能够避免各个光伏组件和各个支架之间出线的冲突，速度更快、精度更高，根据最佳组串出线点和统一出线点就能计算出最短的电缆长度，能够降低发电损耗量和线路成本。
附图说明
图1为本发明实施例的一种光伏电站的俯视示意图；
图2为本发明实施例的一种光伏电站电缆长度优化方法的流程示意图；
图3为本发明实施例的一种光伏电站电缆选型方法的流程示意图；
图4为本发明实施例光伏电站电缆长度优化方法和光伏电站电缆选型方法的全流程示意图；
图5为本发明实施例的一种光伏电站电缆长度优化装置的结构示意图；
图6为本发明实施例的一种光伏电站电缆选型装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
如图1所示，光伏电站包括多个支架，光伏电站可被划分为多个汇流区，是的每个汇流区包括多个支架，支架呈阵列排布，每个支架通过桩基固设在地面上，且每个支架上设置有多个组串，每个组串由多个光伏组件串联组成，组串在图中未示出，汇流箱或逆变器设置在桩基或支架上。
如图2和图4所示，本发明实施例提供了一种光伏电站电缆长度优化方法，包括：
步骤S110，获取光伏电站的排布信息和现场桩基数据，所述排布信息包括平面排布图、光伏设备位置、支架位置、支架类型和支架长度；
步骤S120，根据所述现场桩基数据、所述支架位置和所述支架长度在平面排布图中生成桩基点。
可选地，所述现场桩基数据包括桩基间距和桩基边距，令所述桩基间距为L1，所述桩基边距为L2，所述支架长度为L，所述根据所述现场桩基数据、所述支架位置和所述支架长度在所述平面排布图中生成桩基点包括：
步骤S121，在所述平面排布图中对光伏电站进行汇流区划分，获得多个汇流区，每个所述汇流区中包括多个支架；
步骤S122，对所有所述支架依次进行编号，令第一个所述支架的编号为i＝1，所述支架位置为(x1，y1)；
步骤S123，根据所述桩基间距L1、所述桩基间距L2、所述支架长度L和当前支架位置(x1，y1)，确定当前支架的左边缘中心点坐标(x1-0.5L，y1)和右边缘中心点坐标(x1+0.5L，y1)；
步骤S124，根据所述左边缘中心点坐标(x1-0.5L，y1)生成第一个桩基点，所述第一个桩基点的位置为(x1-0.5L+L2，y1)，所述第一个桩基点的横坐标为X＝x1-0.5L+L2；
步骤S125，判断X是否小于x1+0.5L，若是，则转至步骤S126；若否，则转至步骤S127；
步骤S126，根据第一个桩基点的位置(x1-0.5L+L2，y1)生成下一个所述桩基点，下一个所述桩基点的位置为(x1-0.5L+L2+L1，y1)，此时X＝x1-0.5L+L2+L1，返回步骤S125；
步骤S127，令下一个支架的支架位置为当前支架位置，即i＝i+1，返回步骤S123，直至生成每个所述支架的所有所述桩基点，即i≥n，n为所有支架的数量。
以箱变位置范围进行汇流区划分，获得多个汇流区，对各个汇流区依次进行编号，同时对每个汇流区中的支架进行分行处理，每个支架分别与对应的汇流区编号进行绑定，并对每个支架和每个支架上的组串分别进行编号。
步骤S130，根据所述支架类型、所述光伏设备位置和所述桩基点在平面排布图上生成所述支架上各个组串的最佳组串出线点。
可选地，所述光伏设备位置包括汇流箱位置或逆变器位置，所述根据所述支架类型、所述光伏设备位置和所述桩基点在所述平面排布图中生成所述支架上各个组串的最佳组串出线点包括：
根据所述支架类型确定对应的所述支架上所述组串的数量，例如：单组串支架上有一个组串，双组串支架上有两个组串，而三组串支架上则有三个组串。
对于所述支架上的任一所述组串，确定所述组串上离所述汇流箱位置或所述逆变器位置最近的所述桩基点，所述桩基点为所述组串的所述最佳组串出线点。
步骤S140，根据所述光伏设备位置和所述桩基点在平面排布图上生成每行所述支架的统一出线点。
可选地，针对不同类型的光伏电站，光伏设备不同。对于集中式光伏电站，光伏设备包括汇流箱；对于组串式光伏电站，光伏设备包括逆变器。
根据所述汇流箱位置或所述逆变器位置确定对应的所述支架上离汇流箱或逆变器最近的所述桩基点，所述桩基点所在的列为所述汇流区的电缆敷设线路；
遍历所述汇流区的每行所述支架，对于任意一行所述支架，确定该行所述支架上与所述电缆敷设线路最近的所述桩基点，所述桩基点为该行所述支架的统一出线点。
每个汇流区分别有一个已知位置的汇流箱或逆变器，根据平面排布图可获得汇流箱的汇流箱位置或逆变器的逆变器位置。汇流区中支架呈阵列排布，因此支架上的所有桩基点也呈阵列排布，离汇流箱或逆变器最近的桩基点所在的列为电缆敷设线路，即每行支架出线的汇集线路。对于任意一行支架，选择该支架上离电缆敷设线路最近的桩基点为统一出线点，就可减少统一出线点到电缆敷设线路的距离，减少所需的电缆长度，从而可以降低成本，因此，统一出线点也是每行支架的最经济电缆出线端。
步骤S150，根据所述最佳组串出线点和所述统一出线点计算进线电缆的长度。
本实施例中，结合光伏电站的排布信息和现场桩基数据生成桩基点，考虑了光伏电站现场的桩基施工情况，相对于仅采用平面排布图估算电缆长度，更贴合光伏电站的现场实际情况，能够提高电缆长度的计算精度。在平面排布图中生成支架上各个组串的最佳组串出线点和各行支架的统一出线点，以组串为单位生成最佳组串出线点，以每行支架为单位生成统一出线点，相较于分别确定各个光伏组件的出线点和各个支架的出线点，将每个组串的所有光伏组件组合起来生成出线点，并将每行支架的所有支架组合起来生成出线点，能够避免各个光伏组件和各个支架之间出线的冲突，速度更快、精度更高，根据最佳组串出线点和统一出线点就能计算出最短的电缆长度，能够降低发电损耗量和线路成本。
本实施例的光伏电站电缆长度优化方法可用于计算从支架上的组串到汇流箱或逆变器的4mm2直流电缆的长度。
可选地，根据所述最佳组串出线点和所述统一出线点计算进线电缆的长度包括：
当所述电缆采用直埋的敷设方式时，确定所述最佳组串出线点到所述统一出线点之间的距离；
根据预设的电缆埋地深度、电缆放大比例、组串离地高度、光伏设备离地高度、电缆裕量和所述距离，采用第一公式确定所述电缆的长度，所述第一公式包括：
进线电缆的长度＝距离*电缆放大比例+电缆埋地深度+组串离地高度+光伏设备离地高度+电缆裕量。 (式1)
本可选的实施例中，可根据光伏电站现场的土质情况和环境条件，确定是使用直埋方式进行敷设还是采用桥架方式进行敷设。当采用直埋方式进行敷设时，则需要考虑电缆埋设深度等参数，电缆放大比例可根据现场地形进行设定。
可选地，根据所述最佳组串出线点和所述统一出线点计算进线电缆的长度包括：
当所述电缆采用桥架的敷设方式时，确定所述最佳组串出线点到所述统一出线点之间的距离；
根据预设的电缆放大比例、电缆裕量和所述距离，采用第二公式确定所述电缆的长度，所述第二公式包括：
进线电缆的长度＝距离*电缆放大比例+电缆裕量。 (式2)
当采用桥架方式进行敷设时，因桥架位置可调，只需考虑电缆放大比例和电缆裕量等参数。
本可选的实施例中，针对不同的敷设方式，本发明考虑了不同敷设方式之间的差异性，结合了施工场景来计算进线电缆长度，更贴合现场实际情况，电缆长度的计算精度更高。
如图3和图4所示，本发明实施例提供了一种光伏电站电缆选型方法，包括：
步骤S210，遍历光伏设备所连接的各根进线电缆的电缆长度，确定所有所述电缆长度中的电缆长度最大值，其中，各根所述进线电缆的所述电缆长度采用如上所述的光伏电站电缆长度计算方法计算得到；
步骤S220，根据所述电缆长度最大值计算所述进线电缆的电缆最大压降。
令所述电缆长度最大值为d1，所述根据所述电缆长度最大值计算所述进线电缆的电缆最大压降包括：
采用第三公式确定所述电缆最大压降，所述第三公式包括：
Figure BDA0002773986780000121
其中，U1为所述电缆最大压降，Imppt为光伏组件的最大功率电流，R1为所述进线电缆的单位长度电阻，Q为电缆放大系数，可根据光伏电站的现场地形情况进行设定，K为载流量矫正系数，可根据现场实际的地质情况和环境温度进行设定。
步骤S230，根据光伏设备的位置和电压变换装置的位置确定出线电缆的出线电缆长度，其中，所述出线电缆为连接所述光伏设备与所述电压变换装置的电缆。
步骤S240，根据所述电缆最大压降、所述出线电缆长度、预先确定的所述最大工作电压和预设的电缆压降损失百分比确定所述出线电缆的电缆电阻标准值和载流量标准值。
可选地，当光伏电站为集中式电站时，所述光伏设备包括汇流箱，所述电压变换装置包括箱逆变，采用第四公式计算所述出线电缆的所述最大工作电压，所述第四公式包括：
Udc＝N×Um， (式4)
其中，Udc为所述出线电缆的所述最大工作电压，N为组串包含的所述光伏组件的数量，Um为所述光伏组件的开路电压。
采用第五公式计算所述出线电缆的所述电缆电阻标准值，所述第五公式包括：
Figure BDA0002773986780000131
其中，R2为所述电缆电阻标准值，ε1为所述电缆压降损失百分比，初始值可设置为2％，d2为所述出线电缆长度；
采用第六公式计算所述载流量标准值，所述第六公式包括：
Figure BDA0002773986780000132
其中，I为所述载流量标准值，M为与所述汇流箱相连的所述组串的数量。
当光伏电站为组串式电站时，所述光伏设备包括逆变器，所述电压变换装置包括箱变，采用第七公式计算所述出线电缆的所述最大工作电压，所述第七公式包括：
Udc＝W×Ux， (式7)
其中，Udc为所述出线电缆的所述最大工作电压，W为与所述逆变器连接的组串的数量，Ux为所述逆变器的标称电压。
采用第八公式确定所述出线电缆的所述电缆电阻标准值，所述第八公式包括：
Figure BDA0002773986780000133
其中，R2为所述电缆电阻标准值，ε1为所述电缆压降损失百分比，Im为所述逆变器的最大输出电流，d2为所述出线电缆长度；
采用第九公式计算所述载流量标准值，所述第九公式包括：
Figure BDA0002773986780000141
其中，I为所述载流量标准值。
步骤S250，根据所述电缆电阻标准值和所述载流量标准值在预设的电缆参数表中确定所述出线电缆的电缆型号。
可选地，根据所述电缆电阻标准值和所述载流量标准值在预设的电缆参数表中确定所述出线电缆的电缆型号包括：
在预设的所述电缆参数表中确定所述出线电缆的电缆型号，使得所述出线电缆的电缆电阻小于所述电缆电阻标准值，且所述出线电缆的载流量大于所述载流量标准值。
具体地，集中式光伏电站的出线电缆采用2芯电缆，因此在预设的电缆参数表中选择满足电缆电阻条件和载流量条件的2芯电缆。组串式光伏电站采用3芯电缆，因此在预设的电缆参数表中选择满足电缆电阻条件和载流量条件的3芯电缆。
可选地，当在预设的所述电缆表中无法确定所述出线电缆的电缆型号时，调整所述电缆压降损失百分比获得新的电缆电阻标准值，根据所述新的电缆电阻标准值在预设的所述电缆参数表中确定所述出线电缆的电缆型号。
具体地，若因为电缆电阻标准值过大，在预设的电缆参数表中无法找到满足电缆电阻条件的电缆，则可调整电缆压降损失百分比以调整电缆电阻标准值，例如每次可将电缆压降损失百分比升高1％，即ε1＝ε1+1％，直至能够在电缆参数表中确定符合电缆电阻条件的电缆型号。
本实施例中，根据光伏设备连接的最长的进线电缆，可根据压降校验标准计算进线电缆的电缆最大压降，保证压降保持在工作电压的2％范围内。根据电缆最大压降等计算电缆电阻标准值和载流量标准值，在预设的电缆参数表中确定满足电缆电阻标准值和载流量标准值的电缆型号，能够保证选择的电缆型号的有效性，并且电缆选型过程简单高效。
本实施例的电缆选型方法可用于选择汇流箱与箱逆变或逆变器与箱变之间的电缆的型号，进线电缆就是从支架上的组串到汇流箱或逆变器的4mm2直流电缆。
如图5所示，本发明实施例提供了一种光伏电站电缆长度优化装置，包括：
获取模块，用于获取光伏电站的排布信息和现场桩基数据，所述排布信息包括平面排布图、光伏设备位置、支架位置、支架类型和支架长度；
桩基点生成模块，用于根据所述现场桩基数据、所述支架位置和所述支架长度在所述平面排布图中生成桩基点；
组串出线点生成模块，用于根据所述支架类型、所述光伏设备位置和所述桩基点在所述平面排布图中生成所述支架上各个组串的最佳组串出线点；
支架出线点生成模块，用于根据所述光伏设备位置和所述桩基点在所述平面排布图中生成每行所述支架的统一出线点；
计算模块，用于根据所述最佳组串出线点和所述统一出线点计算进线电缆的长度。
如图6所示，本发明实施例提供了一种光伏电站电缆选型装置，包括：
遍历处理模块，用于遍历光伏设备所连接的各根进线电缆的电缆长度，确定所有所述电缆长度中的电缆长度最大值，其中，各根所述进线电缆的所述电缆长度采用如上所述的光伏电站电缆长度优化方法计算得到；
第一处理模块，用于根据所述电缆长度最大值计算所述进线电缆的电缆最大压降；
第二处理模块，用于根据光伏设备的位置和电压变换装置的位置确定出线电缆的出线电缆长度，其中，所述出线电缆为连接所述光伏设备与所述电压变换装置的电缆；
标准值计算模块，用于根据所述电缆最大压降、所述出线电缆长度、预先确定的所述最大工作电压和预设的电缆压降损失百分比确定所述出线电缆的电缆电阻标准值和载流量标准值；
电缆型号生成模块，用于根据所述电缆电阻标准值和所述载流量标准值在预设的电缆参数表中确定所述出线电缆的电缆型号。
本发明再一实施例提供了一种计算机设备包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如上所述的光伏电站电缆长度优化方法，或如上所述的光伏电站电缆选型方法。该计算机设备可为计算机和服务器等。
虽然本发明公开披露如上，但本发明公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种光伏电站电缆长度优化方法，其特征在于，包括：
获取光伏电站的排布信息和现场桩基数据，所述排布信息包括光伏设备位置、支架位置、支架类型和支架长度；
根据所述现场桩基数据、所述支架位置和所述支架长度生成桩基点；
根据所述支架类型、所述光伏设备位置和所述桩基点生成支架上各个组串的最佳组串出线点，并根据所述光伏设备位置和所述桩基点生成每行所述支架的统一出线点；
根据所述最佳组串出线点和所述统一出线点计算进线电缆的长度。
2.根据权利要求1所述的光伏电站电缆长度优化方法，其特征在于，所述光伏设备包括汇流箱和/或逆变器。
3.根据权利要求1所述的光伏电站电缆长度优化方法，其特征在于，所述现场桩基数据包括桩基间距和桩基边距，所述根据所述现场桩基数据、所述支架位置和所述支架长度生成桩基点包括：
步骤121，对所述光伏电站进行汇流区划分，获得多个汇流区，每个所述汇流区中包括多个所述支架；
步骤122，对所有所述支架依次进行编号，令第一个支架的所述支架位置为当前支架位置；
步骤123，根据所述桩基间距、所述桩基间距、所述支架长度和所述当前支架位置确定当前支架的左边缘中心点坐标和右边缘中心点坐标；
步骤124，根据所述左边缘中心点坐标生成第一个桩基点，令所述第一个桩基点的横坐标为X；
步骤125，判断X是否小于预设阈值，若是，则转至步骤126；若否，则转至步骤127；其中，所述预设阈值为所述当前支架位置的横坐标和所述支架长度的一半的和；
步骤126，根据所述第一个桩基点生成下一个桩基点，此时令所述下一个桩基点的横坐标为X，返回步骤125；
步骤127，若否，则令下一个支架的所述支架位置为所述当前支架位置，返回步骤123，直至生成每个所述支架的所有所述桩基点。
4.根据权利要求1所述的光伏电站电缆长度优化方法，其特征在于，所述光伏设备位置包括汇流箱位置和/或逆变器位置，所述根据所述支架类型、所述光伏设备位置和所述桩基点生成支架上各个组串的最佳组串出线点包括：
根据所述支架类型确定对应的所述支架上所述组串的数量；
对于所述支架上的任一所述组串，确定所述组串上离所述汇流箱位置或所述逆变器位置最近的所述桩基点，所述桩基点为所述组串的所述最佳组串出线点。
5.根据权利要求4所述的光伏电站电缆长度优化方法，其特征在于，所述根据所述光伏设备位置和所述桩基点生成每行支架的统一出线点包括：
根据所述汇流箱位置或所述逆变器位置确定对应的所述支架上离汇流箱或逆变器最近的所述桩基点，所述桩基点所在的列为所述汇流区的电缆敷设线路；
遍历所述汇流区的每行所述支架，对于任意一行所述支架，确定该行所述支架上与所述电缆敷设线路最近的所述桩基点，所述桩基点为该行所述支架的统一出线点。
6.根据权利要求1至5任一项所述的光伏电站电缆长度优化方法，其特征在于，根据所述最佳组串出线点和所述统一出线点计算进线电缆的长度包括：
当所述电缆采用直埋的敷设方式时，确定所述最佳组串出线点到所述统一出线点之间的距离；
根据预设的电缆埋地深度、电缆放大比例、组串离地高度、光伏设备离地高度、电缆裕量和所述距离，采用第一公式确定所述进线电缆的长度，所述第一公式包括：
进线电缆的长度＝距离*电缆放大比例+电缆埋地深度+组串离地高度+光伏设备离地高度+电缆裕量。
7.根据权利要求1至5任一项所述的光伏电站电缆长度优化方法，其特征在于，根据所述最佳组串出线点和所述统一出线点计算进线电缆的长度包括：
当所述电缆采用桥架的敷设方式时，确定所述最佳组串出线点到所述统一出线点之间的距离；
根据预设的电缆放大比例、电缆裕量和所述距离，采用第二公式确定所述进线电缆的长度，所述第二公式包括：
进线电缆的长度＝距离*电缆放大比例+电缆裕量。
8.一种光伏电站电缆选型方法，其特征在于，包括：
遍历光伏设备所连接的各根进线电缆的电缆长度，确定所有所述电缆长度中的电缆长度最大值，其中，各根所述进线电缆的所述电缆长度采用如权利要求1至7任一项所述的光伏电站电缆长度优化方法计算得到；
根据所述电缆长度最大值计算所述进线电缆的电缆最大压降；
根据光伏设备的位置和电压变换装置的位置确定出线电缆的出线电缆长度，其中，所述出线电缆为连接所述光伏设备与所述电压变换装置的电缆；
根据所述电缆最大压降、所述出线电缆长度、预先确定的所述最大工作电压和预设的电缆压降损失百分比确定所述出线电缆的电缆电阻标准值和载流量标准值；
根据所述电缆电阻标准值和所述载流量标准值在预设的电缆参数表中确定所述出线电缆的电缆型号。
9.根据权利要求8所述的光伏电站电缆选型方法，其特征在于，令所述电缆长度最大值为d1，所述根据所述电缆长度最大值计算所述进线电缆的电缆最大压降包括：
采用第三公式确定所述电缆最大压降，所述第三公式包括：
Figure FDA0002773986770000031
其中，U1为所述电缆最大压降，Imppt为光伏组件的最大功率电流，R1为所述进线电缆的单位长度电阻，Q为电缆放大系数，K为载流量矫正系数。
10.根据权利要求9所述的光伏电站电缆选型方法，其特征在于，所述根据所述电缆最大压降、所述出线电缆长度、预先确定的所述最大工作电压和预设的电缆压降损失百分比确定所述出线电缆的电缆电阻标准值和载流量标准值之前包括：
当光伏电站为集中式电站时，所述光伏设备包括汇流箱，所述电压变换装置包括箱逆变，采用第四公式计算所述出线电缆的所述最大工作电压，所述第四公式包括：
Udc＝N×Um，
其中，Udc为所述出线电缆的所述最大工作电压，N为组串包含的所述光伏组件的数量，Um为所述光伏组件的开路电压。
11.根据权利要求10所述的光伏电站电缆选型方法，其特征在于，根据所述电缆最大压降、所述出线电缆长度、预先确定的所述最大工作电压和预设的电缆压降损失百分比确定所述出线电缆的电缆电阻标准值和载流量标准值包括：
采用第五公式计算所述出线电缆的所述电缆电阻标准值，所述第五公式包括：
Figure FDA0002773986770000041
其中，R2为所述电缆电阻标准值，ε1为所述电缆压降损失百分比，d2为所述出线电缆长度；
采用第六公式计算所述载流量标准值，所述第六公式包括：
Figure FDA0002773986770000042
其中，I为所述载流量标准值，M为与所述汇流箱相连的所述组串的数量。
12.根据权利要求9所述的光伏电站电缆选型方法，其特征在于，所述根据所述电缆最大压降、所述出线电缆长度、预先确定的所述最大工作电压和预设的电缆压降损失百分比确定所述出线电缆的电缆电阻标准值和载流量标准值之前包括：
当光伏电站为组串式电站时，所述光伏设备包括逆变器，所述电压变换装置包括箱变，采用第七公式计算所述出线电缆的所述最大工作电压，所述第七公式包括：
Udc＝W×Ux，
其中，Udc为所述出线电缆的所述最大工作电压，W为与所述逆变器连接的组串的数量，Ux为所述逆变器的标称电压。
13.根据权利要求12所述的光伏电站电缆选型方法，其特征在于，所述根据所述电缆最大压降、所述出线电缆长度、预先确定的所述最大工作电压和预设的电缆压降损失百分比确定所述出线电缆的电缆电阻标准值和载流量标准值包括：
采用第八公式确定所述出线电缆的所述电缆电阻标准值，所述第八公式包括：
Figure FDA0002773986770000051
其中，R2为所述电缆电阻标准值，ε1为所述电缆压降损失百分比，Im为所述逆变器的最大输出电流，d2为所述出线电缆长度；
采用第九公式计算所述载流量标准值，所述第九公式包括：
Figure FDA0002773986770000052
其中，I为所述载流量标准值。
14.根据权利要求8至13任一项所述的光伏电站电缆选型方法，其特征在于，根据所述电缆电阻标准值和所述载流量标准值在预设的电缆参数表中确定所述出线电缆的电缆型号包括：
在预设的所述电缆参数表中确定所述出线电缆的电缆型号，使得所述出线电缆的电缆电阻小于所述电缆电阻标准值，且所述出线电缆的载流量大于所述载流量标准值。
15.根据权利要求14所述的光伏电站电缆选型方法，其特征在于，当在预设的所述电缆表中无法确定所述出线电缆的电缆型号时，调整所述电缆压降损失百分比获得新的电缆电阻标准值，根据所述新的低压电缆电阻标准值在预设的所述电缆参数中确定所述出线电缆的电缆型号。
16.一种光伏电站电缆长度优化装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取光伏电站的排布信息和现场桩基数据，所述排布信息包括光伏设备位置、支架位置、支架类型和支架长度；
桩基点生成模块，用于根据所述现场桩基数据、所述支架位置和所述支架长度生成桩基点；
组串出线点生成模块，用于根据所述支架类型、所述光伏设备位置和所述桩基点生成支架上各个组串的最佳组串出线点；
支架出线点生成模块，用于根据所述光伏设备位置和所述桩基点生成每行所述支架的统一出线点；
计算模块，用于根据所述最佳组串出线点和所述统一出线点计算进线电缆的长度。
17.一种光伏电站电缆选型装置，其特征在于，包括：
遍历处理模块，用于遍历光伏设备所连接的各根进线电缆的电缆长度，确定所有所述电缆长度中的电缆长度最大值，其中，各根所述进线电缆的所述电缆长度采用权利要求1至7任一项所述的光伏电站电缆长度优化方法计算得到；
第一处理模块，用于根据所述电缆长度最大值计算所述进线电缆的电缆最大压降；
第二处理模块，用于根据光伏设备的位置和电压变换装置的位置确定出线电缆的出线电缆长度，其中，所述出线电缆为连接所述光伏设备与所述电压变换装置的电缆；
标准值计算模块，用于根据所述电缆最大压降、所述出线电缆长度、预先确定的所述最大工作电压和预设的电缆压降损失百分比确定所述出线电缆的电缆电阻标准值和载流量标准值；
电缆型号生成模块，用于根据所述电缆电阻标准值和所述载流量标准值在预设的电缆参数表中确定所述出线电缆的电缆型号。
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