CN116384104A - 分布式光伏电站的仿真系统、项目方案生成方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种分布式光伏电站的仿真系统、项目方案生成方法及设备涉及分布式光伏技术领域。包括：气象资源分析单元，用于获取目标位置的气象/光资源数据；分布式光伏电站仿真设计单元，用于基于场景图像、地形图、安装要求信息以及排布要求信息生成分布式光伏电站的目标仿真模型；电气一次子系统设计单元，用于基于第一类光伏电气设备的仿真模型和目标仿真模型得到电气一次方案；电气二次子系统设计单元，用于基于第二类光伏电气设备的仿真模型、电气一次方案以及目标仿真模型得到电气二次方案。本申请实施例实现了为用户提供一站式完成分布式光伏系统的全专业、全周期、多样化方案的设计，降低了分布式光伏方案设计的技术难度。
Description
技术领域
本申请涉及分布式光伏技术领域，具体而言，本申请涉及一种分布式光伏电站的仿真系统、项目方案生成方法及设备。
背景技术
随着分布式光伏行业及其技术领域日益发展及分布式光伏行业规模的快速增大，分布式光伏项目数量大规模增加，应用场景日趋复杂化；同时，分布式光伏电站在前期可行性研究阶段、勘察设计阶段需要对项目进行专业设计，设计内容包括对场地的勘察测量及建模，对太阳能及气象资源的模拟分析，对光伏发电系统的模拟分析及发电量计算，对电气一次、二次系统的设计、对土建结构部分的设计，以及对项目概算及造价统计，经济性评价计算分析等多项专业工作，是一项需要多个专业、多名专业工程师的互相协同配合才能够完成的高度专业化设计工作。
同时，要完整的设计一个分布式光伏电站项目，通常还需要不同专业工程师借助多种专业软件辅助设计，例如水文气象专业分析光资源需要模拟气象光照资源的SolarGis、Meteonorm软件，计算光伏发电量并进行阴影分析的PVsyst软件，总图专业模拟光伏布置场地的二维/三维建模软件AutoCad/Helios3D，电气专业的ETAP软件，土建专业的盈建科设计软件，以及技经专业的木联能、博微软件等。
以上设计工作及辅助软件均离不开多个专业、多名专业工程师之间的协同配合下完成，其工作过程耗时耗力、成本高、专业多且模型复杂，并且依靠人工配合得到的设计方案受个人经验及主观判断的影响，通常并不是最优的选择，同时也无法满足准确、快速、多样化的要求。
发明内容
本申请实施例提供了一种分布式光伏电站的仿真系统、项目方案生成方法及电子设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品，用于解决背景技术中存在的至少一项技术问题。
根据本申请实施例的第一方面，提供了分布式光伏电站的仿真系统，所述仿真系统包括：
气象资源分析单元，用于获取待设计的分布式光伏电站所在目标位置的气象/光资源数据；
分布式光伏电站仿真设计单元，用于通过手动绘制、外部导入以及预设算法中的至少一种获得目标位置和目标位置的周围区域的场景图像、地形图、分布式光伏电站所需光伏组件的安装区域对应的安装要求信息、光伏组件的排布要求信息，基于场景图像、地形图、安装要求信息以及排布要求信息生成分布式光伏电站的目标仿真模型；
电气一次子系统设计单元，用于响应于用户所选择的第一类光伏电气设备的仿真模型，第一类光伏电气设备为构建分布式光伏电站的电气一次子系统所需的分布式光伏电气设备，基于第一类光伏电气设备的仿真模型和目标仿真模型得到电气一次子系统对应的电气一次方案；
电气二次子系统设计单元，用于响应于用户所选择的第二类光伏电气设备的仿真模型，第二类光伏电气设备为构建分布式光伏电站的电气二次子系统所需的分布式光伏电气设备，基于第二类光伏电气设备的仿真模型、电气一次方案以及目标仿真模型得到电气二次子系统对应的电气二次方案。
在一个可能的实现方式中，分布式光伏电站仿真设计单元包括：
环境仿真模型生成模块，用于基于气象/光资源卫星数据以及场景图像构建分布式光伏电站的环境仿真模型；
安装区域仿真模型生成模块，用于将安装要求信息输入环境仿真模型，得到建立于环境仿真模型上的安装区域仿真模型；
地形仿真模型生成模块，用于将地形图输入环境仿真模型，得到建立于环境仿真模型上的地形仿真模型；
光伏组件排布模型生成模块，用于将排布要求信息输入环境仿真模型，得到建立于环境仿真模型上的光伏组件排布模型；
目标仿真模型生成模块，用于将环境仿真模型、安装区域仿真模型、地形仿真模型以及光伏组件排布模型的整体作为目标仿真模型。
在一个可能的实现方式中，安装区域包括至少一个单元区域；电气一次子系统设计单元包括：
组串方案设计模块，用于结合预设国标要求，确定每个单元区域的组件-逆变器组串方案；
汇流方案设计模块，用于在目标仿真模型添加各单元区域的汇流箱模型，基于单元区域的组串方案以及汇流箱模型确定单元区域的汇流方案，汇流方案包括最优电缆路径。
在一个可能的实现方式中，第一类光伏电气设备包括升压变压器、开关站所需设备以及光伏并网柜；
电气一次子系统设计单元还包括：
升压变压器电气模型配置模块，用于响应于用户所选择与待配置的升压变压器电气模型存在关联关系的第一关联设备模型，基于第一关联设备模型的各个参数确定升压变压器的变压器容量，匹配并配置与变压器容量对应的升压变压器电气模型；
开关站电气主接线模型配置模块，用于响应于用户为配置开关站所选择的开关站所需设备以及为各个开关站所需设备的参数，基于各个开关站所需设备的参数确定开关站的电气主接线模型；
光伏并网柜电气模型配置模块，用于响应于用户所选择与待配置的光伏并网柜电气模型存在关联关系的第二关联设备模型，基于第二关联设备模型的各个参数确定待配置的光伏并网柜的容量，匹配并配置与光伏并网柜的容量对应的升压变压器电气模型。
在一个可能的实现方式中，地形仿真模型生成模块还用于确定目标位置的地平线造成的辐照损失及电量损失；
仿真系统还包括：
光伏仿真计算单元，用于基于目标仿真模型以及电气一次方案确定预设时间段的发电量；用于基于辐照损失、电量损失以及电气一次方案确定各项发电量折减、系统损耗系数、系统总效率及损耗计算；基于发电量确定污染物排放量。
在一个可能的实现方式中，仿真系统还包括：
土建结构子系统设计单元，用于基于用户所选择的光伏组件支架形式、组件布置形式、支架材质、支架基础形式、支架基础参数生成土建结构子系统设计方案，土建结构子系统设计方案包括土建结构子系统的工程量清单和支架排布图。
在一个可能的实现方式中，仿真系统还包括：
光伏概算分析单元，用于基于目标仿真系统、电气一次方案、土建结构子系统设计方案确定分布式光伏电站的各个单元的工程量，并将每个单元的工程量和预设匹配指标库中的价格进行匹配，获得各个单元的成本，并基于各个单元的成本生成工程概算清单。
在一个可能的实现方式中，仿真系统还包括：
光伏财务评价分析单元，用于获取预设的财务评价分析输入参数，基于财务评价分析输入参数和工程概算清单生成财务评价结果清单。
在一个可能的实现方式中，仿真系统还包括：
技术方案成果输出单元，用于输出目标报告文件，目标报告文件包括电气一次方案、电气二次方案、组件-逆变器匹配方案、组串方案、汇流方案、预设时间段的发电量、发电量折减系数、系统总效率系数、土建结构子系统设计方案、工程概算清单以及财务评价结果清单中的至少一种。
根据本申请实施例的第二方面，提供了一种一种分布式光伏电站的项目方案生成方法，应用于分布式光伏电站的仿真系统，方法包括：
获取待设计的分布式光伏电站所在目标位置的气象/光资源卫星数据；
通过手动绘制、外部导入以及预设算法中的至少一种获得目标位置和目标位置的周围区域的场景图像、地形图、分布式光伏电站所需光伏组件的安装区域对应的安装要求信息、光伏组件的排布要求信息，基于场景图像、地形图、安装要求信息以及排布要求信息生成分布式光伏电站的目标仿真模型；
响应于用户所选择的第一类光伏电气设备的仿真模型，第一类光伏电气设备为构建分布式光伏电站的电气一次子系统所需的分布式光伏电气设备，基于第一类光伏电气设备的仿真模型和目标仿真模型得到电气一次子系统对应的电气一次方案；
响应于用户所选择的第二类光伏电气设备的仿真模型，第二类光伏电气设备为构建分布式光伏电站的电气二次子系统所需的分布式光伏电气设备，基于第二类光伏电气设备的仿真模型、电气一次方案以及目标仿真模型得到电气二次子系统对应的电气二次方案。
根据本申请实施例的第三方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，处理器执行程序时实现如第一方面所提供的方法的步骤。
根据本申请实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所提供的方法的步骤。
根据本申请实施例的第五方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中，当计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行实现如第一方面所提供的方法的步骤。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本申请实施例所提供的分布式光伏电站的仿真系统为用户提供完整详细的光资源、气象资源、设备数据库，便于用户在建模/设计过程中的仿真、分析及调用，为用户提供一站式完成分布式光伏系统的全专业、全周期、多样化方案的设计及生成功能，降低了分布式光伏方案设计的技术难度，减轻了技术人员的负担，提高了工作效率及质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本申请实施例提供的一种分布式光伏电站的仿真系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供进入该分布式光伏电站的仿真系统的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的气象资源分析单元对卫星数据和用户实测数据进行对比分析、融合分析的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的电气一次子系统设计单元执行的项目对应的示意图；
图5为本申请实施例提供的电气二次子系统设计单元执行的项目的示意图；
图6为本申请实施例提供的光伏仿真计算单元所执行的项目的示意图；
图7为本申请实施例提供的土建结构子系统设计单元所执行的项目的示意图；
图8为本申请实施例提供的光伏概算分析单元、光伏财务评价分析单元以及技术方案成果输出单元所执行的项目的示意图；
图9为本申请实施例提供的又一种分布式光伏电站的仿真系统的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的一种分布式光伏电站的项目方案生成方法的流程示意图；
图11为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本申请中的附图描述本申请的实施例。应理解，下面结合附图所阐述的实施方式，是用于解释本申请实施例的技术方案的示例性描述，对本申请实施例的技术方案不构成限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请实施例所使用的术语“包括”以及“包含”是指相应特征可以实现为所呈现的特征、信息、数据、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除实现为本技术领域所支持其他特征、信息、数据、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合等。应该理解，当我们称一个元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，该一个元件可以直接连接或耦接到另一元件，也可以指该一个元件和另一元件通过中间元件建立连接关系。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的术语“和/或”指示该术语所限定的项目中的至少一个，例如“A和/或B”可以实现为“A”，或者实现为“B”，或者实现为“A和B”。
首先对本申请涉及的几个名词进行介绍和解释：
光伏组件(solar module)：是具有封装及内部联结的、能单独提供直流电输出的、最小不可分割的太阳电池组合装置。由于单片太阳电池输出电压较低，加之未封装的电池由于环境的影响电极容易脱落，因此必须将一定数量的单片电池采用串、并联的方式密封成光伏组件，以避免电池电极和互连线受到腐蚀。
组串：在光伏发电系统中，将若干个光伏组件串联后，形成具有一定直流电输出的电路单元。
单元区域：由一个或若干个彼此相连接的单元子区域组成的光伏组件安装单位区域，通常可指一个大型的、具有单一角度或多角度不同屋面的建筑物屋顶、地面、水面等安装光伏组件的区域；在此区域内不同单元子区域所包含的光伏组件的安装倾角与方位角可以不同。
单元子区域：光伏组件安装的最小单位区域，在此区域内所有光伏组件的安装倾角及方位角保持一致。
电气一次子系统(简称电气一次)特指分布式光伏电站直接用于电力生产、输送和分配电能的过程中所涉及到的所有电气设备相互连接，构成发电、输电、配电等生产过程的电气接线系统，其包括光伏发电设备(如光伏组件)，变电设备(如逆变器、变压器)，以及输配电设备(如断路器、接触器、母线、隔离开关、电抗器、输电线路)等。
电气二次子系统(简称电气二次)特指针对分布式光伏电站电气一次子系统各设备的正常运行进行监测、控制、调节、保护，以及为运行维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的所有电气设备组成的，对一次设备进行监控、调节及保护的电气接线系统。其包括监控、保护设备(如计算机、保护装置、电流互感器、电压互感器)。
现有方案通过如下方式设计分布式光伏电站的方案，包括如下步骤：
1.对目标项目进行勘察测量及资料收集，包含：
1)该项目的气象、地理资料，包括：太阳能辐照强度数据；基本气象资料数据(温度、降水、风速、风压、雪压等)；地理位置、地形数据；
2)设备参数资料，包括：太阳能组件参数；逆变器参数；电气一次设备参数(如电缆、变压器、高压开关柜、无功补偿装置等)；电气二次设备参数(监控及保护，安全自动装置，通信设备等)；土建结构型材参数(如钢材、铝合金构件、混凝土等)；
3)接入电力系统资料，包括：并网点位置及接入电压；周边电网结构、主接线图；系统通信及调度等资料；
2.对目标项目进行总体技术方案专业设计，分为以下步骤：
1)太阳能资源分析，包括：通过多数据源分析对比，对项目地太阳能资源进行量化分析，得到项目地工程代表年太阳能辐照气象数据；
2)气象资源分析，包括：对项目地气候条件影响分析，含气温条件的影响，风速的影响，雷暴、积雪、冰雹、风沙等自然灾害天气的影响；
3)地理条件影响分析，包括：地理位置、交通状况及地形对项目的影响分析；
4)光伏发电系统布置设计，包括：对项目场地的地形、结构进行3D模拟，进行辐照、阴影分析，选择最佳的组件安装角度及方阵排布方案，选择适合的逆变器匹配组串，得到光场部分的组件排布方案及装机容量，进行工程全生命周期逐年发电量计算；
5)电气专业设计，包括：电气一次部分及电气二次部分整体方案设计，包括电气主接线方案，接入系统方案，电气设备选型及布置，中央监控系统，继电保护及安全自动装置，系统通信及远动计量等子系统方案设计，总工程量统计等内容；
6)土建结构专业设计，包括：光伏支架选型设计及相关计算，支架基础、设备基础选型设计及相关计算，总工程量统计等内容；
7)技经概算专业设计，包括：工程总概算统计，主要技术经济指标统计，设备及安装工程概算统计，建筑工程概算统计及其它费用概算统计等内容；
8)技经经评专业设计，包括：工程总体财务评价分析，资金来源及融资方案分析，成本及费用分析，收入及效益分析，偿债能力、盈利能力分析，项目生存能力分析及项目财务评价敏感性分析等内容；
9)汇总设计成果，出版设计成品，包括：设计报告、附图，工程量清单及专业计算书等内容；
很明显，现有技术在设计分布式光伏电站的项目时，需要依赖多专业配合，人工设计编制完成(本方案不需要依赖多专业人工配合及设计、编制工作)，同时需要借助多种专业软件或工具型软件，例如水文气象专业分析光资源需要模拟气象光照资源的SolarGis、Meteonorm软件，计算光伏发电量并进行阴影分析的PVsyst软件，总图专业模拟光伏布置场地的三维建模软件helios3D，电气专业的ETAP软件、博超软件，土建专业的盈建科设计软件，以及技经专业的木联能、博微软件等。即现有方案的工作过程耗时耗力、成本高、专业多且模型复杂，并且依靠人工配合得到的设计方案受个人经验及主观判断的影响，通常并不是最优的选择，同时也无法满足准确、快速、多样化的要求。
本申请提供的分布式光伏电站的仿真系统、项目方案生成方法、电子设备、计算机可读存储介质以及计算机程序产品，旨在解决现有技术的如上技术问题。
下面通过对几个示例性实施方式的描述，对本申请实施例的技术方案以及本申请的技术方案产生的技术效果进行说明。需要指出的是，下述实施方式之间可以相互参考、借鉴或结合，对于不同实施方式中相同的术语、相似的特征以及相似的实施步骤等，不再重复描述。
本申请实施例中提供了一种分布式光伏电站的仿真系统，如图1所示，该仿真系统10包括：
气象资源分析单元110，用于获取待设计的分布式光伏电站所在目标位置的气象/光资源数据。
本申请实施例所提供的分布式光伏电站的仿真系统可以为一个目标应用程序，用户可在该目标应用程序进行一些列操作以设计分布式光伏电站的方案/项目，如图2所示，其示例性示出了进入该分布式光伏电站的仿真系统的流程示意图，若待设计的分布式光伏电站对应的项目是一个新项目，则可创建新项目，确定该项目坐标位置(用户可输入定位、电机点击定位以确定项目坐标位置)，同时用户还需选择项目类型(分布式、非分布式等)、项目并网方式、项目海拔高度、环境漫反射值、允许降压系数等，在用户选择上述信息后，即可创建该新项目，进入气象资源分析单元110；若待设计的分布式光伏电站对应的项目不是一个新项目，是一个已有项目，则可直接打开该已有项目对应的文件，以进入该已有项目，进入该已有项目的气象资源分析单元110。
本申请实施例气象资源分析单元110可以提供分布式光伏电站所在目标位置的气象/光资源数据，其中，气象/光资源数据包括时间信息、光资源信息以及气象信息等，时间信息年、月、日、小时等时间单位，还可以为其他时间单位；光资源信息可以包括逐月、逐日、逐时水平面总水平辐射(GHI)、法向直接辐射(DNI)、水平面散射辐射(DHI)、倾斜面总辐照(POA)及光伏最大输出功率、倾角/方位角(TILT)等信息；气象信息包括干球温度、大气压强以及风速等信息。
在实际应用中，可建立全国气象/光资源数据库，该全国气象/光资源数据库中的气象/光资源数据可以来自卫星数据和用户实测数据，其中卫星数据是基于卫星获得的包括全国任意坐标位置的气象/光资源卫星数据，用户实测数据是用户实时测量的气象/光资源数据，用户可基于预设的模板信息上传气象/光资源卫星数据，该预设的模板包含上述时间信息、光资源信息以及气象信息，可对从预设公共库中获取的气象/光资源卫星数据以及用户实时测量的气象/光资源卫星数据进行对比分析、融合，以建立全国气象/光资源数据库，如图3所示，其示例性示出了气象资源分析单元对卫星数据和用户实测数据进行对比分析、融合分析的流程示意图，在获取卫星数据和用户实测数据后，可基于时间颗粒度匹配月/日/时/分的气象/光资源数据，并进行选取和加载，对于加载的数据进行融合分析和矫正计算，并将得到的矫正的气象/光资源数据导入分布式光伏电站仿真设计单元120。
分布式光伏电站仿真设计单元120，用于通过手动绘制、外部导入以及预设算法中的至少一种目标位置和目标位置的周围区域的场景图像、地形图、分布式光伏电站所需光伏组件的安装区域对应的安装要求信息、光伏组件的排布要求信息，基于场景图像、地形图、安装要求信息以及排布要求信息生成分布式光伏电站的目标仿真模型。
本申请实施例分布式光伏电站仿真设计单元120用于进行仿真，可通过手绘、外部导入以及预设算法中的任意一种或多种方式获得目标位置和目标位置的周围区域的场景图像，以对待设计的分布式光伏电站的全部场地进行全场景建模仿真，该仿真可以是3D仿真、4D仿真等，也可以是其他维度的仿真，后续以3D仿真为例进行说明。
可以理解的是，光伏组件是有安装区域的，在逻辑层面将分布式光伏安装区域划分为“单元区域”及“单元子区域”形式，因此需对全场范围内的各单元区域及单元子区域进行仿真建模，可基于分布式光伏电站所需光伏组件的安装区域对应的安装要求信息进行仿真建模，该安装要求信息中包括划分的至少一个单元区域和至少一个单元子区域的位置。
由于在设计分布式光伏电站还需考虑障碍物和地平线的影响，可获取目标位置和目标位置的周围区域的地形图，该地形图中包括不同类型的障碍物的轮廓(区域轮廓、女儿墙)以及远方地平线等地形要素，基于该地形图进行仿真建模。
此外，还可直接在上述建模仿真的基础上进行光伏组件排布设计，可获取光伏组件的排布要求信息，排布要求信息光伏组件的角度(倾角、方向角)、支架类型、高度、电池板型号等。
在建模仿真完成后，还需进行障碍物阴影遮挡分析和地形影响分析，可对任意项目坐标位置周边的地平线进行自动勾勒建模及影响分析计算比如确定山对光伏板的影响，还可需要分析的总的范围的半径(比如50公里以内的)、地平线、偏移量、步长等进行设置，以计算地形和平线对太阳位置及辐照的影响。
本申请实施例在基于上述场景图像、地形图、分布式光伏电站所需光伏组件的安装区域对应的安装要求信息、光伏组件的排布要求信息进行仿真建模后，得到待设计的分布式光伏电站的目标仿真模型。
电气一次子系统设计单元130，用于响应于用户所选择的第一类光伏电气设备的仿真模型，第一类光伏电气设备为构建分布式光伏电站的电气一次子系统所需的分布式光伏电气设备，基于第一类光伏电气设备的仿真模型和目标仿真模型得到电气一次子系统对应的电气一次方案。
首先建立分布式光伏电气设备参数和仿真模型数据库，包括光伏组件参数和光伏组件仿真模型，逆变器参数和逆变器模型，汇流箱及高/低压电缆参数和汇流箱及高/低压电缆仿真模型，电力变压器参数及电力变压器仿真模型，接地及无功补偿装置参数及接地及无功补偿装置仿真模型，断路器及高/低压配电装置参数和断路器及高/低压配电装置仿真模型，高/低压开关柜设备参数及高/低压开关柜设备仿真模型等。
电气一次子系统设计单元130可在前述目标仿真模型的基础上对分布式光伏电站进行电气一次系统智能一体化设计，具体的，用户可选择第一类光伏电气设备的仿真模型，第一类光伏电气设备为构建分布式光伏电站的电气一次子系统所需的分布式光伏电气设备，第一类光伏电气设备包括逆变器、汇流系统、升压变压器等，可基于第一类光伏电气设备的仿真模型和目标仿真模型得到电气一次子系统对应的电气一次方案，电气一次方案中包括电气主接线方案、接入电力系统方案、逆变器、汇流系统、升压变压器、6～35kV开关站及其相关设备的电气参数选择，电气设备布置及电缆敷设等方案，可基于用户所选择的第一类光伏电气设备的仿真模型，自动生成电气主接线方案、接入电力系统方案等方案。
如图4所示，其示例性示出了本申请实施例电气一次子系统设计单元执行的项目对应的示意图，包括配置变压器、开关站以及并网柜，并检查未接入设备。
电气二次子系统设计单元140，用于响应于用户所选择的第二类光伏电气设备的仿真模型，第二类光伏电气设备为构建分布式光伏电站的电气二次子系统所需的分布式光伏电气设备，基于第二类光伏电气设备的仿真模型、电气一次方案以及目标仿真模型得到电气二次子系统对应的电气二次方案。
本申请实施例可在电气一次方案的基础上进行电气二次系统智能化设计，用户需选择第二类光伏电气设备的仿真模型，第二类光伏电气设备为构建分布式光伏电站的电气二次子系统所需的分布式光伏电气设备，第二类光伏电气设备包括算机、保护装置、电流互感器、电压互感器等设备，可基于第二类光伏电气设备的仿真模型、电气一次方案以及目标仿真模型得到电气二次子系统对应的电气二次方案，电气二次方案中包括对整个分布式光伏电站的中央监控系统，继电保护及安全自动装置，电能计量系统，电站调度通信及远动系统，交直流电源系统，火灾报警、视频监控、环境监测及功率预测等辅助系统的设备，以及各设备及系统的组屏方案，各设备及系统的供电电源方案完成智能一体化设计，同时由算法自动完成UPS电源系统及直流电源系统、通信电源系统的相关参数计算，自动给出计算结果及设备选型参数，自动完成电气二次子系统的设计。每个设备都有默认值，可基于实际情况确定是否修改默认值。
如图5所示，其示例性示出了本申请实施例电气二次子系统设计单元所执行的项目的示意图，可基于默认/配置电气二次设备清单生成/修改相应计算书，每个设备或系统都有相应的默认值，可选择不修改默认值，或修改默认值(可进行设备勾选、数量输入，并勾选是否组屏)，由此得到生成电气二次设备清单，包括光伏监控系统框架图、开关站保护配置图、电气二次主要设备清单、直流计算书以及UPS计算书。
本申请实施例所提供的分布式光伏电站的仿真系统为用户提供完整详细的光资源、气象资源、设备数据库，便于用户在建模/设计过程中的仿真、分析及调用，为用户提供一站式完成分布式光伏系统的全专业、全周期、多样化方案的设计及生成功能，降低了分布式光伏方案设计的技术难度，减轻了技术人员的负担，提高了工作效率及质量。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，分布式光伏电站仿真设计单元包括：
环境仿真模型生成模块，用于基于气象/光资源卫星数据以及场景图像构建分布式光伏电站的环境仿真模型；
安装区域仿真模型生成模块，用于将安装要求信息输入环境仿真模型，得到建立于环境仿真模型上的安装区域仿真模型；
地形仿真模型生成模块，用于将地形图输入环境仿真模型，得到建立于环境仿真模型上的地形仿真模型；
光伏组件排布模型生成模块，用于将排布要求信息输入环境仿真模型，得到建立于环境仿真模型上的光伏组件排布模型；
目标仿真模型生成模块，用于将环境仿真模型、安装区域仿真模型、地形仿真模型以及光伏组件排布模型的整体作为目标仿真模型。
本申请实施例在进行仿真建模时，可先基于气象/光资源卫星数据以及场景图像构建分布式光伏电站的环境仿真模型，再在该环境反震模型的基础上输入安装要求信息，得到安装区域仿真模型；输入地形图，得到地形仿真模型，具体的，可通过定义各单元区域的轮廓、标高，以及区域内/外部障碍物的轮廓、标高的方法，生成所有单元区域/单元子区域对应的安装区域仿真3D模型及地形仿真3D模型。
可输入光伏组件的排布要求信息(包括组件排布倾角、方位角、排布方式以及支架形式、安装间距等)，得到光伏组件排布模型，通过输入组件排布倾角、方位角、排布方式以及支架形式、安装间距等参数，由算法自动建立整个分布式光伏项目的光伏组件排布3D仿真模型。
在得到上述环境仿真模型、安装区域仿真模型、地形仿真模型以及光伏组件排布模型后，将各个模型的整体作为目标仿真模型。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，安装区域包括至少一个单元区域；电气一次子系统设计单元包括：
组串方案设计模块，用于结合预设国标要求，确定每个单元区域的组件-逆变器组串方案；
汇流方案设计模块，用于在目标仿真模型添加各单元区域的汇流箱模型，基于单元区域的组串方案以及汇流箱模型确定单元区域的汇流方案，汇流方案包括最优电缆路径。
本申请实施例在设计电气一次方案时，建立了分布式光伏电气设备参数及模型数据库，该分布式光伏电气设备参数用于提供后续计算所必需的组件、逆变器参数信息，包括：组件生产厂家提供的全部电气参数，以及型号、重量、尺寸、材质、类型、衰减系数；逆变器生产厂家提供的全部电气参数以及型号、重量、尺寸、保护功能。
结合国标要求，分析判断组件-逆变器最佳匹配及组串方案，组串方案计算公式：
其中，Vdcmax表示逆变器输入直流侧最大电压；VOC表示光伏组件开路电压；Vpm表示光伏组件工作电压；Vmpppt max逆变器MPPT电压最大值；Vmppt min表示逆变器MPPT电压最小值；t表示光伏组件工作条件下的极限低温；t’表示光伏组件工作条件下的极限高温；Kv表示光伏组件开路电压温度系数；Kv’光伏组件工作电压温度系数；N电池组件串联数(N向下取整数)，组串方案结果计算完毕后，再通过模块进行逆变器超配系数校验、超配范围校验及逆变器额定直流输入电压校验，保证计算结果的可用性。
在获得组串方案后，配置单元区域内的汇流方案，通过自动添加汇流箱以及算法自动布置最优电缆路径的方法，实现汇流方案的智能化设计并自动统计设备及电缆用量。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，第一类光伏电气设备包括升压变压器、开关站所需设备以及光伏并网柜；
电气一次子系统设计单元还包括：
升压变压器电气模型配置模块，用于响应于用户所选择与待配置的升压变压器电气模型存在关联关系的第一关联设备模型，基于第一关联设备模型的各个参数确定升压变压器的变压器容量，匹配并配置与变压器容量对应的升压变压器电气模型；
开关站电气主接线模型配置模块，用于响应于用户为配置开关站所选择的开关站所需设备以及为各个开关站所需设备的参数，基于各个开关站所需设备的参数确定开关站的电气主接线模型；
光伏并网柜电气模型配置模块，用于响应于用户所选择与待配置的光伏并网柜电气模型存在关联关系的第二关联设备模型，基于第二关联设备模型的各个参数确定待配置的光伏并网柜的容量，匹配并配置与光伏并网柜的容量对应的升压变压器电气模型。
本申请实施例升压变压器电气模型是中的升压变压器容量是通过配置与升压变压器的关联设备的方法确定的，然后由算法自动计算出变压器的其它电气关键参数(比如运行时的电流、功率、损耗)，从而快速完成对升压变压器的配置，即配置变压器容量对应的升压变压器电气模型。
本申请实施例配置开关站电气主接线模型，需对开关站内所包含的高压开关柜及其参数进行配置，无功补偿装置及其参数配置，站用变压器、接地变压器及其参数进行配置，母线电压互感器及其参数进行配置，通过勾选或指定关键参数的方法，由算法自动计算出设备的其它电气关键参数，从而快速完成对开关站的电气主接线配置。
本申请实施例配置光伏并网柜电气模型，通过配置与其关联设备的方法确定光伏并网柜的容量，然后由算法自动计算出光伏并网柜的其它电气关键参数，从而快速完成对光伏并网柜以及全部电气一次接线的配置。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，地形仿真模型生成模块还用于确定目标位置的地平线造成的辐照损失及电量损失；
仿真系统还包括：
光伏仿真计算单元，用于基于目标仿真模型以及电气一次方案确定预设时间段的发电量；用于基于辐照损失、电量损失以及电气一次方案确定各项发电量折减系数、系统总效率系数及损耗计算；基于发电量确定污染物排放量。
本申请实施例可根据仿真单元得到的目标仿真模型及电气一次子系统得到的电气一次方案进行项目发电量计算，得到分布式光伏系统首年～预设年份(例如25年)的年逐时发电量计算结果；
根据地形建模分析结果(辐照损失及电量损失)及电气一次方案，进行各项发电量折减及电气一次系统效率计算，得到各项发电量折减系数、系统总效率系数及损耗计算的计算结果；根据发电量计算结果进行节能减排计算以确定污染物排放量，包括标煤、碳粉尘、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物排放量。
具体的，通过配置光伏系统效率参数，包括灰尘遮挡损耗、漫反射系数、串内/串间失配、系统不可利用率，并由算法自动计算辐射量百分比、有效辐照损失、温度损失、直流线损、逆变器实际效率、交流线损等系统损耗，最终得出总的系统效率值，对周边地平线模拟分析，通过输入模拟半径、位移量及步长，由算法自动计算周边地平线轮廓及造成的辐照损失及电量损失，通过以上参数配置，进行项目首年～25年逐年逐时发电量计算。
如图6所示，其示例性了本申请实施例光伏仿真计算单元所进行的项目的示意图，包括计算辐射量、发电量、系统损耗以及节能减排情况等信息，并自动生成包含上述信息的报告，该报告可以包括文字内容和图表。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，仿真系统还包括：
土建结构子系统设计单元，用于基于用户所选择的光伏组件支架形式、组件布置形式、支架材质、支架基础形式、支架基础参数生成土建结构子系统设计方案，土建结构子系统设计方案包括土建结构子系统的工程量清单和支架排布图。
如图7所示，其示例性示出了土建结构子系统设计单元主要执行以下事项的示意图，包括：
(1)选择光伏支架形式(包括檫条夹具式、支架安装式)，并且指定组件布置形式及支架材质；
(2)选择支架基础形式(包括混泥土基础和桩基础)，并填写对应基础参数；
(3)根据以上参数配置以及其它设计单元具体配置，得到设备基础设计，包括变压器基础、开闭站(开关站)基础以及其他设备基础，由算法自动统计土建单元全部工程量清单，并自动绘制支架排布图纸。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，仿真系统还包括：
光伏概算分析单元，用于基于目标仿真系统、电气一次方案、土建结构子系统设计方案确定分布式光伏电站的各个单元的工程量，并将每个单元的工程量和预设匹配指标库中的价格进行匹配，确定各个单元的成本，并基于各个单元的成本生成工程概算清单。
本申请实施例光伏概算分析单元会基于预设算法自动统计项目全部工程量，自动逐项匹配指标库价格，核对软件自动给出的逐项工程量综合单价，并自动进行逐项成本计算，生成工程概算清单。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，仿真系统还包括：
光伏财务评价分析单元，用于获取预设的财务评价分析输入参数，基于财务评价分析输入参数和工程概算清单生成财务评价结果清单。
本申请实施例光伏财务评价分析单元可基于预设算法自动关联工程概算清单成果参数，作为财务评价分析输入参数准备；通过配置财务评价基本输入参数(项目基本参数、经营成本输入、收入以及税率输入等)，并由算法自动进行项目敏感性分析和财务评价计算，生成财务评价结果清单。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，仿真系统还包括：
技术方案成果输出单元，用于输出目标文件，目标文件包括电气一次方案、电气二次方案、组件-逆变器匹配方案、组串方案、汇流方案、预设时间段的发电量、发电量折减系数、系统总效率系数、土建结构子系统设计方案、工程概算清单以及财务评价结果清单中的至少一种。
本申请实施例目标文件可以包含设计报告、各专业设计图纸、专业计算书、工程量清单等标准设计文件和计算结果文件中的至少一种，并提供下载。
如图8所示，其示例性示出了本申请实施例光伏概算分析单元、光伏财务评价分析单元以及技术方案成果输出单元所执行的项目的示意图，其中，光伏概算分析单元进行工程量概算统计和指标库取费匹配，并生成概算统计清单，将概算统计清单输入光伏财务评价分析单元，光伏财务评价分析单元基于项目基本参数、经营成本输入、收入以及税率输入进行项目敏感性分析和财务评价计算，将得到的财务评价结果清单发送至技术方案成果输出单元，技术方案成果输出单元可以输出目标报告文件，该目标报告文件可以包括文字报告、附图、清单以及计算书等。
如图9所示，其示例性示出了本申请实施例所提供的又一种分布式光伏电站的仿真系统的结构示意图，该仿真系统包括：
气象资源分析单元910，用于获取待设计的分布式光伏电站所在目标位置的气象/光资源数据；
分布式光伏电站仿真设计单元920，用于通过手动绘制、外部导入以及预设算法中的至少一种获得目标位置和目标位置的周围区域的场景图像、地形图、分布式光伏电站所需光伏组件的安装区域对应的安装要求信息、光伏组件的排布要求信息生成分布式光伏电站的目标仿真模型；
电气一次子系统设计单元930，用于响应于用户所选择的第一类光伏电气设备的仿真模型，第一类光伏电气设备为构建分布式光伏电站的电气一次子系统所需的分布式光伏电气设备，基于第一类光伏电气设备的仿真模型和目标仿真模型得到电气一次子系统对应的电气一次方案；
电气二次子系统设计单元940，用于响应于用户所选择的第二类光伏电气设备的仿真模型，第二类光伏电气设备为构建分布式光伏电站的电气二次子系统所需的分布式光伏电气设备，基于第二类光伏电气设备的仿真模型、电气一次方案以及目标仿真模型得到电气二次子系统对应的电气二次方案；
光伏仿真计算单元950，用于基于目标仿真模型以及电气一次方案确定预设时间段的发电量；用于基于辐照损失、电量损失以及电气一次方案确定各项发电量折减系数及系统总效率系数；基于发电量确定污染物排放量；
土建结构子系统设计单元960，用于基于用户所选择的光伏组件支架形式、组件布置形式、支架材质、支架基础形式、支架基础参数生成土建结构子系统设计方案，土建结构子系统设计方案包括土建结构子系统的工程量清单和支架排布图；
光伏概算分析单元970，用于基于目标仿真系统、电气一次方案、土建结构子系统设计方案确定分布式光伏电站的各个单元的工程量，并将每个单元的工程量和预设匹配指标库中的价格进行匹配，确定各个单元的成本，并基于各个单元的成本生成工程概算清单；
光伏财务评价分析单元980，用于获取预设的财务评价分析输入参数，基于财务评价分析输入参数和工程概算清单生成财务评价结果清单；
技术方案成果输出单元990，用于输出目标报告文件，目标报告文件包括电气一次方案、电气二次方案、组件-逆变器匹配方案、组串方案、汇流方案、预设时间段的发电量、发电量折减系数、系统总效率系数、土建结构子系统设计方案、工程概算清单以及财务评价结果清单中的至少一种。
该仿真系统中的各个单元的详细说明见前述实施例，本申请实施例在此不再进行过多赘述。
本申请实施例提供了一种分布式光伏电站的项目方案生成方法，应用于分布式光伏电站的仿真系统，如图10所示，方法包括：
步骤S101，获取待设计的分布式光伏电站所在目标位置的气象/光资源卫星数据；
步骤S102，通过手动绘制、外部导入以及预设算法中的至少一种获得目标位置和目标位置的周围区域的场景图像、地形图、分布式光伏电站所需光伏组件的安装区域对应的安装要求信息、光伏组件的排布要求信息，基于场景图像、地形图、安装要求信息以及排布要求信息生成分布式光伏电站的目标仿真模型；
步骤S103，响应于用户所选择的第一类光伏电气设备的仿真模型，第一类光伏电气设备为构建分布式光伏电站的电气一次子系统所需的分布式光伏电气设备，基于第一类光伏电气设备的仿真模型和目标仿真模型得到电气一次子系统对应的电气一次方案；
步骤S104，响应于用户所选择的第二类光伏电气设备的仿真模型，第二类光伏电气设备为构建分布式光伏电站的电气二次子系统所需的分布式光伏电气设备，基于第二类光伏电气设备的仿真模型、电气一次方案以及目标仿真模型得到电气二次子系统对应的电气二次方案。
本申请实施例所提供的分布式光伏电站的仿真系统为用户提供完整详细的光资源、气象资源、设备数据库，便于用户在建模/设计过程中的仿真、分析及调用，为用户提供一站式完成分布式光伏系统的全专业、全周期、多样化方案的设计及生成功能，降低了分布式光伏方案设计的技术难度，减轻了技术人员的负担，提高了工作效率及质量。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，基于场景图像、地形图、安装要求信息以及排布要求信息，包括：
基于气象/光资源卫星数据以及场景图像构建分布式光伏电站的环境仿真模型；
将安装要求信息输入环境仿真模型，得到建立于环境仿真模型上的安装区域仿真模型；
将地形图输入环境仿真模型，得到建立于环境仿真模型上的地形仿真模型；
将排布要求信息输入环境仿真模型，得到建立于环境仿真模型上的光伏组件排布模型；
将环境仿真模型、安装区域仿真模型、地形仿真模型以及光伏组件排布模型的整体作为目标仿真模型。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，安装区域包括至少一个单元区域；方法还包括：
用于结合预设国标要求，确定每个单元区域的组件-逆变器组串方案；
在目标仿真模型添加各单元区域的汇流箱模型，基于单元区域的组串方案以及汇流箱模型确定单元区域的汇流方案，汇流方案包括最优电缆路径。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，第一类光伏电气设备包括升压变压器、开关站所需设备以及光伏并网柜；
方法还包括：
响应于用户所选择与待配置的升压变压器电气模型存在关联关系的第一关联设备模型，基于第一关联设备模型的各个参数确定升压变压器的变压器容量，匹配并配置与变压器容量对应的升压变压器电气模型；
响应于用户为配置开关站所选择的开关站所需设备以及为各个开关站所需设备的参数，基于各个开关站所需设备的参数确定开关站的电气主接线模型；
响应于用户所选择与待配置的光伏并网柜电气模型存在关联关系的第二关联设备模型，基于第二关联设备模型的各个参数确定待配置的光伏并网柜的容量，匹配并配置与光伏并网柜的容量对应的升压变压器电气模型。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，地形仿真模型生成模块还用于确定目标位置的地平线造成的辐照损失及电量损失；
方法还包括：基于目标仿真模型以及电气一次方案确定预设时间段的发电量；用于基于辐照损失、电量损失以及电气一次方案确定各项发电量折减系数、系统总效率系数及损耗计算；基于发电量确定污染物排放量。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，方法还包括：基于用户所选择的光伏组件支架形式、组件布置形式、支架材质、支架基础形式、支架基础参数生成土建结构子系统设计方案，土建结构子系统设计方案包括土建结构子系统的工程量清单和支架排布图。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，方法还包括：
基于目标仿真系统、电气一次方案、土建结构子系统设计方案确定分布式光伏电站的各个单元的工程量，并将每个单元的工程量和预设匹配指标库中的价格进行匹配，获得各个单元的成本，并基于各个单元的成本生成工程概算清单。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，方法还包括：
获取预设的财务评价分析输入参数，基于财务评价分析输入参数和工程概算清单生成财务评价结果清单。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，方法还包括：
输出目标报告文件，目标报告文件包括电气一次方案、电气二次方案、组件-逆变器匹配方案、组串方案、汇流方案、预设时间段的发电量、发电量折减系数、系统总效率系数、土建结构子系统设计方案、工程概算清单以及财务评价结果清单中的至少一种。
本申请实施例所提供的方法的中的实施方式和前述系统的实施方式的实现原理相类似，本申请各实施例的方法所执行的动作是与本申请各实施例的系统中的步骤相对应的，对于方法中各步骤的详细功能描述具体可以参见前文中所示的对应系统中的描述，此处不再赘述。
本申请实施例中提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，该处理器执行上述计算机程序以实现分布式光伏电站的项目方案生成方法的步骤，与相关技术相比可实现：本申请实施例所提供的分布式光伏电站的仿真系统为用户提供完整详细的光资源、气象资源、设备数据库，便于用户在建模/设计过程中的仿真、分析及调用，为用户提供一站式完成分布式光伏系统的全专业、全周期、多样化方案的设计及生成功能，降低了分布式光伏方案设计的技术难度，减轻了技术人员的负担，提高了工作效率及质量。
在一个可选实施例中提供了一种电子设备，如图11所示，图11所示的电子设备4000包括：处理器4001和存储器4003。其中，处理器4001和存储器4003相连，如通过总线4002相连。可选地，电子设备4000还可以包括收发器4004，收发器4004可以用于该电子设备与其他电子设备之间的数据交互，如数据的发送和/或数据的接收等。需要说明的是，实际应用中收发器4004不限于一个，该电子设备4000的结构并不构成对本申请实施例的限定。
处理器4001可以是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，通用处理器，DSP(Digital Signal Processor，数据信号处理器)，ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)，FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器4001也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。
总线4002可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线4002可以是PCI(Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(ExtendedIndustry Standard Architecture，扩展工业标准结构)总线等。总线4002可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图11中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器4003可以是ROM(Read Only Memory，只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、CD-ROM(Compact DiscRead Only Memory，只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质、其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储计算机程序并能够由计算机读取的任何其他介质，在此不做限定。
存储器4003用于存储执行本申请实施例的计算机程序，并由处理器4001来控制执行。处理器4001用于执行存储器4003中存储的计算机程序，以实现前述方法实施例所示的步骤。
其中，电子设备包可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图11所示的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现前述方法实施例的步骤及相应内容。与现有技术相比可实现：
需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现前述方法实施例的步骤及相应内容。与现有技术相比可实现：本申请实施例所提供的分布式光伏电站的仿真系统为用户提供完整详细的光资源、气象资源、设备数据库，便于用户在建模/设计过程中的仿真、分析及调用，为用户提供一站式完成分布式光伏系统的全专业、全周期、多样化方案的设计及生成功能，降低了分布式光伏方案设计的技术难度，减轻了技术人员的负担，提高了工作效率及质量。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“1”、“2”等(如果存在)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，以便这里描述的本申请的实施例能够以除图示或文字描述以外的顺序实施。
应该理解的是，虽然本申请实施例的流程图中通过箭头指示各个操作步骤，但是这些步骤的实施顺序并不受限于箭头所指示的顺序。除非本文中有明确的说明，否则在本申请实施例的一些实施场景中，各流程图中的实施步骤可以按照需求以其他的顺序执行。此外，各流程图中的部分或全部步骤基于实际的实施场景，可以包括多个子步骤或者多个阶段。这些子步骤或者阶段中的部分或全部可以在同一时刻被执行，这些子步骤或者阶段中的每个子步骤或者阶段也可以分别在不同的时刻被执行。在执行时刻不同的场景下，这些子步骤或者阶段的执行顺序可以根据需求灵活配置，本申请实施例对此不限制。
以上仅是本申请部分实施场景的可选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请的方案技术构思的前提下，采用基于本申请技术思想的其他类似实施手段，同样属于本申请实施例的保护范畴。
Claims (12)
1.一种分布式光伏电站的仿真系统，其特征在于，所述仿真系统包括：
气象资源分析单元，用于获取待设计的分布式光伏电站所在目标位置的气象/光资源数据；
分布式光伏电站仿真设计单元，用于通过手动绘制、外部导入以及预设算法中的至少一种获得所述目标位置和所述目标位置的周围区域的场景图像、地形图、所述分布式光伏电站所需光伏组件的安装区域对应的安装要求信息、所述光伏组件的排布要求信息，基于所述场景图像、所述地形图、安装要求信息以及所述排布要求信息生成所述分布式光伏电站的目标仿真模型；
电气一次子系统设计单元，用于响应于用户所选择的第一类光伏电气设备的仿真模型，所述第一类光伏电气设备为构建所述分布式光伏电站的电气一次子系统所需的分布式光伏电气设备，基于所述第一类光伏电气设备的仿真模型和所述目标仿真模型得到所述电气一次子系统对应的电气一次方案；
电气二次子系统设计单元，用于响应于用户所选择的第二类光伏电气设备的仿真模型，所述第二类光伏电气设备为构建所述分布式光伏电站的电气二次子系统所需的分布式光伏电气设备，基于所述第二类光伏电气设备的仿真模型、所述电气一次方案以及所述目标仿真模型得到所述电气二次子系统对应的电气二次方案。
2.根据权利要求1所述的仿真系统，其特征在于，所述分布式光伏电站仿真设计单元包括：
环境仿真模型生成模块，用于基于所述气象/光资源卫星数据以及所述场景图像构建所述分布式光伏电站的环境仿真模型；
安装区域仿真模型生成模块，用于将所述安装要求信息输入所述环境仿真模型，得到建立于所述环境仿真模型上的安装区域仿真模型；
地形仿真模型生成模块，用于将所述地形图输入所述环境仿真模型，得到建立于所述环境仿真模型上的地形仿真模型；
光伏组件排布模型生成模块，用于将所述排布要求信息输入所述环境仿真模型，得到建立于所述环境仿真模型上的光伏组件排布模型；
目标仿真模型生成模块，用于将所述环境仿真模型、所述安装区域仿真模型、地形仿真模型以及所述光伏组件排布模型的整体作为目标仿真模型。
3.根据权利要求2所述的仿真系统，其特征在于，所述安装区域包括至少一个单元区域；所述电气一次子系统设计单元包括：
组串方案设计模块，用于结合预设国标要求，确定每个单元区域的组件-逆变器组串方案；
汇流方案设计模块，用于在所述目标仿真模型添加各单元区域的汇流箱模型，基于所述单元区域的组串方案以及所述汇流箱模型确定所述单元区域的汇流方案，所述汇流方案包括最优电缆路径。
4.根据权利要求1所述的仿真系统，其特征在于，所述第一类光伏电气设备包括升压变压器、开关站所需设备以及光伏并网柜；
所述电气一次子系统设计单元还包括：
升压变压器电气模型配置模块，用于响应于用户所选择与待配置的升压变压器电气模型存在关联关系的第一关联设备模型，基于所述第一关联设备模型的各个参数确定升压变压器的变压器容量，匹配并配置与所述变压器容量对应的升压变压器电气模型；
开关站电气主接线模型配置模块，用于响应于用户为配置开关站所选择的开关站所需设备以及为各个开关站所需设备的参数，基于各个开关站所需设备的参数确定开关站的电气主接线模型；
光伏并网柜电气模型配置模块，用于响应于用户所选择与待配置的光伏并网柜电气模型存在关联关系的第二关联设备模型，基于所述第二关联设备模型的各个参数确定待配置的光伏并网柜的容量，匹配并配置与所述光伏并网柜的容量对应的升压变压器电气模型。
5.根据权利要求2所述的仿真系统，其特征在于，所述地形仿真模型生成模块还用于确定所述目标位置的地平线造成的辐照损失及电量损失；
所述仿真系统还包括：
光伏仿真计算单元，用于基于所述目标仿真模型以及所述电气一次方案确定预设时间段的发电量；用于基于所述辐照损失、电量损失以及所述电气一次方案确定各项发电量折减系数、系统总效率系数及损耗计算；基于发电量确定污染物排放量。
6.根据权利要求1所述的仿真系统，其特征在于，所述仿真系统还包括：
土建结构子系统设计单元，用于基于用户所选择的光伏组件支架形式、组件布置形式、支架材质、支架基础形式、支架基础参数生成土建结构子系统设计方案，所述土建结构子系统设计方案包括所述土建结构子系统的工程量清单和支架排布图。
7.根据权利要求6所述的仿真系统，其特征在于，所述仿真系统还包括：
光伏概算分析单元，用于基于所述目标仿真系统、所述电气一次方案、所述土建结构子系统设计方案确定所述分布式光伏电站的各个单元的工程量，并将每个单元的工程量和预设匹配指标库中的价格进行匹配，获得各个单元的成本，并基于各个单元的成本生成工程概算清单。
8.根据权利要求7所述的仿真系统，其特征在于，所述仿真系统还包括：
光伏财务评价分析单元，用于获取预设的财务评价分析输入参数，基于所述财务评价分析输入参数和所述工程概算清单生成财务评价结果清单。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的仿真系统，其特征在于，所述仿真系统还包括：
技术方案成果输出单元，用于输出目标报告文件，所述目标报告文件包括所述电气一次方案、所述电气二次方案、组件-逆变器匹配方案、所述组串方案、汇流方案、所述预设时间段的发电量、发电量折减系数、系统总效率系数、所述土建结构子系统设计方案、所述工程概算清单以及所述财务评价结果清单中的至少一种。
10.一种分布式光伏电站的项目方案生成方法，应用于分布式光伏电站的仿真系统，所述方法包括：
获取待设计的分布式光伏电站所在目标位置的气象/光资源卫星数据；
通过手动绘制、外部导入以及算法中的至少一种获得采集所述目标位置和所述目标位置的周围区域的场景图像、地形图、所述分布式光伏电站所需光伏组件的安装区域对应的安装要求信息、所述光伏组件的排布要求信息，基于所述场景图像、所述地形图、安装要求信息以及所述排布要求信息生成所述分布式光伏电站的目标仿真模型；
响应于用户所选择的第一类光伏电气设备的仿真模型，所述第一类光伏电气设备为构建所述分布式光伏电站的电气一次子系统所需的分布式光伏电气设备，基于所述第一类光伏电气设备的仿真模型和所述目标仿真模型得到所述电气一次子系统对应的电气一次方案；
响应于用户所选择的第二类光伏电气设备的仿真模型，所述第二类光伏电气设备为构建所述分布式光伏电站的电气二次子系统所需的分布式光伏电气设备，基于所述第二类光伏电气设备的仿真模型、所述电气一次方案以及所述目标仿真模型得到所述电气二次子系统对应的电气二次方案。
11.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求10任一项所述方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求10任一项所述方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310342143.XA CN116384104A (zh) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | 分布式光伏电站的仿真系统、项目方案生成方法及设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310342143.XA CN116384104A (zh) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | 分布式光伏电站的仿真系统、项目方案生成方法及设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116384104A true CN116384104A (zh) | 2023-07-04 |
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ID=86962908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310342143.XA Pending CN116384104A (zh) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | 分布式光伏电站的仿真系统、项目方案生成方法及设备 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN116384104A (zh) |
-
2023
- 2023-03-31 CN CN202310342143.XA patent/CN116384104A/zh active Pending
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