CN117217363A - 光伏组件布局的确定方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种光伏组件布局的确定方法、装置、存储介质及电子设备，涉及光伏发电领域，该方法包括：获取光伏组件的预设安装信息，预设安装信息包括光伏组件的安装环境信息和光伏组件的安装组件信息。根据安装环境信息确定目标排布区域对应的目标外接矩形，目标排布区域用于排布光伏组件。根据安装组件信息和目标外接矩形确定光伏组件的目标安装布局。本公开根据目标排布区域对应的目标外接矩形，自动生成光伏组件的目标安装布局，以保证在目标排布区域内容纳尽可能多的光伏组件，能够提高设计光伏组件的布局方式的效率和合理性。
Description
技术领域
本公开涉及光伏发电领域，具体地，涉及一种光伏组件布局的确定方法、装置、存储介质及电子设备。
背景技术
近些年，随着国家对工商业分布式光伏的大力支持，工商业光伏发电得到了快速和广泛发展。工商业光伏电站主要是运用在工业厂房、科技园屋顶等，采用多种模式的并网方式，为业主降低电量购买量并减缓电网供电压力。目前，通常由人工手动建模和设计光伏组件的布局方式，设计效率低且不能保证得到的布局方式的合理性。
发明内容
本公开的目的是提供一种光伏组件布局的确定方法、装置、存储介质及电子设备，用于提高设计光伏组件的布局方式的效率和合理性。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种光伏组件布局的确定方法，所述方法包括：
获取光伏组件的预设安装信息，所述预设安装信息包括所述光伏组件的安装环境信息和所述光伏组件的安装组件信息；
根据所述安装环境信息确定目标排布区域对应的所述目标外接矩形，所述目标排布区域用于排布光伏组件；
根据所述安装组件信息和所述目标外接矩形确定所述光伏组件的目标安装布局。
可选地，所述安装组件信息包括所述光伏组件的安装方位角，所述安装方位角为所述光伏组件的倾斜边在水平面上的投影与正南方向的夹角，所述倾斜边为所述光伏组件与水平面之间存在夹角的侧边；所述根据所述安装环境信息确定目标排布区域对应的所述目标外接矩形包括：
根据所述安装环境信息，在安装所述光伏组件的安装区域中确定所述目标排布区域；
按照所述安装方位角将所述安装区域从初始位置旋转至目标位置；
将旋转后的所述目标排布区域的最小外接矩形，作为所述目标外接矩形。
可选地，所述安装环境信息包括所述安装区域为平屋顶或单斜面屋顶，所述根据所述安装环境信息，在安装所述光伏组件的安装区域中确定所述目标排布区域包括：
沿所述安装区域的轮廓线向内缩小第一预设距离，得到所述目标排布区域。
可选地，所述安装环境信息包括所述安装区域为双斜面屋顶，所述根据所述安装环境信息，在安装所述光伏组件的安装区域中确定所述目标排布区域包括：
沿所述安装区域的轮廓线向内缩小第一预设距离，得到候选排布区域；
沿屋脊线向两侧分别增加第二预设距离得到屋脊线区域；
将所述候选排布区域中除所述屋脊线区域之外的区域，作为所述目标排布区域。
可选地，所述根据所述安装组件信息和所述目标外接矩形确定所述光伏组件的目标安装布局包括：
按照所述安装组件信息，在所述目标外接矩形内排布所述光伏组件，以得到第一候选安装布局；
删除所述第一候选安装布局中满足预设删除条件的所述光伏组件，得到第二候选安装布局；所述预设删除条件包括：位于所述目标排布区域以外，或与所述目标排布区域的轮廓线相交；
按照所述安装方位角将所述第二候选安装布局从所述目标位置旋转至所述初始位置，得到所述目标安装布局。
可选地，所述安装组件信息包括：支架间距、支架尺寸、支架安装角度，每个支架上安装有多个所述光伏组件；所述按照所述安装组件信息，在所述目标外接矩形内排布光伏组件包括：
根据所述支架尺寸和所述支架安装角度确定支架投影尺寸，所述支架投影尺寸为所述支架按照所述支架安装角度安装后，在水平面上的投影尺寸；
根据所述支架投影尺寸和所述支架间距在所述目标外接矩形内间隔排布所述光伏组件。
可选地，所述安装组件信息还包括：所述光伏组件的组件行间距和组件列间距，所述支架间距包括支架行间距和支架列间距；所述根据所述支架投影尺寸和所述支架间距在所述目标外接矩形内间隔排布所述光伏组件包括：
根据所述支架投影尺寸、所述支架行间距和所述支架列间距，在所述目标外接矩形内间隔排布多个所述支架；
在每个支架内按照所述组件行间距和组件列间距间隔排布所述光伏组件。
可选地，所述根据所述支架投影尺寸、所述支架行间距和所述支架列间距，在所述目标外接矩形内间隔排布多个所述支架包括：
以所述目标外接矩形的顶点为起点，按照所述支架列间距和所述支架投影尺寸，沿着水平方向依次排布所述支架，直至所述支架超出所述目标外接矩形；
重复执行预设排布步骤，以得到所述支架的排布布局；
所述预设排布步骤包括：
根据本行最后一个排布的所述支架的顶点和所述支架行间距确定下一行支架的排布起点；
以所述排布起点为起点，按照所述支架列间距和所述支架投影尺寸，沿着水平方向依次排布所述支架，直至所述支架超出所述目标外接矩形。
根据本公开实施例示出的第二方面，提供一种光伏组件布局的确定装置，所述装置包括：
获取模块，被配置为获取光伏组件的预设安装信息，所述预设安装信息包括所述光伏组件的安装环境信息和所述光伏组件的安装组件信息；
第一确定模块，被配置为根据所述安装环境信息确定目标排布区域对应的所述目标外接矩形，所述目标排布区域用于排布光伏组件；
第二确定模块，被配置为根据所述安装组件信息和所述目标外接矩形确定所述光伏组件的目标安装布局。
可选地，所述安装组件信息包括所述光伏组件的安装方位角，所述安装方位角为所述光伏组件的倾斜边在水平面上的投影与正南方向的夹角，所述倾斜边为所述光伏组件与水平面之间存在夹角的侧边；所述第一确定模块包括：
第一确定子模块，被配置为根据所述安装环境信息，在安装所述光伏组件的安装区域中确定所述目标排布区域；
第一旋转子模块，被配置为按照所述安装方位角将所述安装区域从初始位置旋转至目标位置；
第二确定子模块，被配置为将旋转后的所述目标排布区域的最小外接矩形，作为所述目标外接矩形。
可选地，所述安装环境信息包括所述安装区域为平屋顶或单斜面屋顶，所述第一确定子模块被配置为：
沿所述安装区域的轮廓线向内缩小第一预设距离，得到所述目标排布区域。
可选地，所述安装环境信息包括所述安装区域为双斜面屋顶，所述根据所述第一确定子模块被配置为：
沿所述安装区域的轮廓线向内缩小第一预设距离，得到候选排布区域；
沿屋脊线向两侧分别增加第二预设距离得到屋脊线区域；
将所述候选排布区域中除所述屋脊线区域之外的区域，作为所述目标排布区域。
可选地，所述第二确定模块被配置为包括：
排布子模块，被配置为按照所述安装组件信息，在所述目标外接矩形内排布所述光伏组件，以得到第一候选安装布局；
删除子模块，被配置为删除所述第一候选安装布局中满足预设删除条件的所述光伏组件，得到第二候选安装布局；所述预设删除条件包括：位于所述目标排布区域以外，或与所述目标排布区域的轮廓线相交；
第二旋转子模块，被配置为按照所述安装方位角将所述第二候选安装布局从所述目标位置旋转至所述初始位置，得到所述目标安装布局。
可选地，所述安装组件信息包括：支架间距、支架尺寸、支架安装角度，每个支架上安装有多个所述光伏组件；所述排布子模块被配置为：
根据所述支架尺寸和所述支架安装角度确定支架投影尺寸，所述支架投影尺寸为所述支架按照所述支架安装角度安装后，在水平面上的投影尺寸；
根据所述支架投影尺寸和所述支架间距在所述目标外接矩形内间隔排布所述光伏组件。
可选地，所述安装组件信息还包括：所述光伏组件的组件行间距和组件列间距，所述支架间距包括支架行间距和支架列间距；所述排布子模块被配置为：
根据所述支架投影尺寸、所述支架行间距和所述支架列间距，在所述目标外接矩形内间隔排布多个所述支架；
在每个支架内按照所述组件行间距和组件列间距间隔排布所述光伏组件。
可选地，所述排布子模块被配置为：
以所述目标外接矩形的顶点为起点，按照所述支架列间距和所述支架投影尺寸，沿着水平方向依次排布所述支架，直至所述支架超出所述目标外接矩形；
重复执行预设排布步骤，以得到所述支架的排布布局；
所述预设排布步骤包括：
根据本行最后一个排布的所述支架的顶点和所述支架行间距确定下一行支架的排布起点；
以所述排布起点为起点，按照所述支架列间距和所述支架投影尺寸，沿着水平方向依次排布所述支架，直至所述支架超出所述目标外接矩形。
根据本公开实施例示出的第三方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本公开第一方面中所述方法的步骤。
根据本公开实施例示出的第四方面，提供一种电子设备，包括：
存储器，其上存储有计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现本公开第一方面中所述方法的步骤。
通过上述技术方案，本公开首先获取光伏组件的预设安装信息，预设安装信息包括光伏组件的安装环境信息和光伏组件的安装组件信息，然后根据安装环境信息确定目标排布区域对应的目标外接矩形，并根据安装组件信息和目标外接矩形确定光伏组件的目标安装布局。本公开根据目标排布区域对应的目标外接矩形，自动生成光伏组件的目标安装布局，以保证在目标排布区域内容纳尽可能多的光伏组件，能够提高设计光伏组件的布局方式的效率和合理性。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据一示例性实施例示出的一种光伏组件布局的确定方法的流程图；
图2是根据图1实施例示出的房屋类型的示意图；
图3是根据图1实施例示出的维护通道的示意图；
图4是根据图1实施例示出的屋脊线区域的示意图；
图5是根据图1实施例示出的安装方向的示意图；
图6是根据图1实施例示出的平屋顶的安装倾角的示意图；
图7是根据图1实施例示出的斜面屋顶的安装倾角的示意图；
图8是根据图1实施例示出的安装方位角的示意图；
图9是根据图1实施例示出的支架的示意图；
图10是根据一示例性实施例示出的另一种光伏组件布局的确定方法的流程图；
图11是图3所示的平屋顶旋转后的示意图；
图12是根据图11实施例示出的最小外接矩形的示意图；
图13是根据一示例性实施例示出的另一种光伏组件布局的确定方法的流程图；
图14是根据图13实施例示出的第一候选安装布局的示意图；
图15是根据图13实施例示出的第二候选安装布局的示意图；
图16是根据图13实施例示出的目标安装布局的示意图；
图17是根据一示例性实施例示出的一种光伏组件布局的确定装置的框图；
图18是根据一示例性实施例示出的另一种光伏组件布局的确定装置的框图；
图19是根据一示例性实施例示出的另一种光伏组件布局的确定装置的框图；
图20是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在介绍本公开实施例示出的一种光伏组件布局的确定方法、装置、存储介质及电子设备之前，首先对本公开的应用场景进行介绍。本公开可以应用于光伏电站，光伏电站中的多个光伏组件通常需要按照一定的布局方式进行排布，以保证在有限的安装区域内安装尽可能多的光伏组件，从而重复利用安装区域的太阳能。
目前，针对屋顶等不规则的安装区域，通常根据主观经验采用并排直铺的方法进行排布，设计效率低且不能保证得到的布局方式的合理性，可能会降低安装区域的空间利用率，导致安装区域的太阳能不能被充分利用。本公开实施例所示出的光伏组件布局的确定方法可以在预设建模平台中实现，通过建立实际环境中的安装区域和光伏组件的模型，在建模平台中确定光伏组件在安装区域中的布局方式，从而进一步将建模得到的布局方式应用到实际的布局场景中。
图1是根据一示例性实施例示出的一种光伏组件布局的确定方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
步骤101，获取光伏组件的预设安装信息，预设安装信息包括光伏组件的安装环境信息和光伏组件的安装组件信息。
在一些实施例中，安装环境信息可以包括安装光伏组件的安装区域的相关信息，其中，安装区域在实际应用场景中可以包括屋顶、地面等区域，在安装区域为屋顶的情况下，安装环境信息例如可以包括屋顶类型、维护通道宽度、屋脊线预留宽度等，其中，如图2所示，屋顶类型可以包括平屋顶(a)、双斜面屋顶(b)、单斜面屋顶(c)三种类型，如图3所示，维护通道为屋顶区域边缘的带状区域，维护通道是为作业人员预留的通道，对于平屋顶和单斜面屋顶，光伏组件安装在维护通道之外的区域，如图4所示，屋脊线预留宽度为双斜面屋顶的屋脊线区域的宽度，屋脊线区域可以理解为屋脊线两侧向外扩展的区域，对于双斜面屋顶，光伏组件安装在维护通道和屋脊线区域之外的区域。
在另一些实施例中，安装组件信息可以包括光伏组件的组件参数、组件安装方向、安装倾角、安装方位角、组件间距、支架间距和支架布局等。
可以预先建立组件库，用户根据需要在组件库中选择相应型号的光伏组件，并得到该光伏组件的组件参数。其中，组件库中可以多家组件厂商制造的多个型号的组件，每种光伏组件的组件参数可以包括电气参数、温度系数、机械参数(组件长度和组件宽度)等基本信息。
光伏组件可以包括竖装和横装两种安装方向，竖装是光伏组件的短边与东西方向平行，横装是光伏组件的长边与东西方向平行，由于光伏组件中的电池片都是串联的，当发生电学损失时，安装方向会影响不同的电池片支路，进一步影响组件发电量，两种安装方向的示例如图5所示。
安装倾角为光伏组件与水平地面之间的夹角，如图6所示，平屋顶可以根据当地地理纬度计算年辐照总量最大的角度作为安装倾角，如图7所示，斜面屋顶(包括单斜面屋顶和双斜面屋顶)的安装倾角可以和屋顶倾角相等。
安装方位角为光伏组件方阵的垂直面与正南方向的夹角，也可以理解为光伏组件的倾斜边在水平面上的投影与正南方向的夹角，倾斜边可以理解为为光伏组件与水平面之间存在夹角的侧边。光伏组件方阵的垂直面朝正西方向时，安装方位角为90°、光伏组件方阵的垂直面朝正东方向时，安装方位角为-90°，在北半球通常从-90°～90°的范围内变化，在北半球可以朝正南布置，即安装方位角等于0°。在南半球一般通常从-90°～-180°和90°～180°的范围内变化，在北半球可以朝正北布置，安装方位角等于180°。在同一安装倾角下，不同的安装方位角，光伏组件的面板接收到的辐照总量不同，图8展示了三种不同安装方位角下的排布方式，对于平屋顶可以将安装方位角设置为正南方向，对于斜面屋顶(包括单斜面屋顶和双斜面屋顶)，安装方位角可以与屋顶方位角相同。
如图9所示，每个光伏组件的支架中可以放置多个光伏组件，组件间距可以包括一个支架中多个光伏组件之间的组件行间距和组件列间距，例如均可以设置为20mm。支架间距可以包括支架列间距和支架行间距，其中，支架列间距是两幅支架在水平方向的间距，支架行间距是两幅支架在纵向上起点之间的间距，由于组件阵列必须考虑前后排支架的阴影遮挡问题，支架行间距需要满足在指定时间段内，前后排支架无遮挡。该指定时间段可以是日照角度大于预设角度的时间段，如当地冬至日9:00到15:00，支架布局可以包括支架行数和支架列数，支架行数和支架列数是一个支架中光伏组件的布置形式。
步骤102，根据安装环境信息确定目标排布区域对应的目标外接矩形，目标排布区域用于排布光伏组件。
图10是根据一示例性实施例示出的另一种光伏组件布局的确定方法的流程图，如图10所示，步骤102可以通过以下步骤来实现：
步骤1021，根据安装环境信息，在安装光伏组件的安装区域中确定目标排布区域。
示例的，安装环境信息可以包括屋顶类型、维护通道宽度、屋脊线预留宽度，针对不同的屋顶类型可以用不同的方式来确定目标排布区域。其中，目标排布区域可以理解为，用于排布光伏组件的区域，在目标排布区域之外不排布光伏组件。在安装区域为平屋顶和单斜面屋顶的情况下，首先可以根据维护通道宽度维护通道所在的区域，然后将维护通道之外的区域作为目标排布区域。参考图3，可以沿安装区域的轮廓线向内缩小第一预设距离，得到目标排布区域，其中第一预设距离可以是维护通道宽度。
在安装区域为双斜面屋顶的情况下，首先可以根据维护通道宽度确定维护通道所在的区域，并根据屋脊线预留宽度确定屋脊线区域，然后将维护通道和屋脊线区域之外的区域作为目标排布区域。参照图4，可以沿安装区域的轮廓线向内缩小第一预设距离，得到候选排布区域，并沿屋脊线向两侧分别增加第二预设距离得到屋脊线区域，其中，第二预设距离可以是屋脊线预留宽度的一半，也就是说，得到的屋脊线区域的宽度为屋脊线预留宽度。然后将候选排布区域中除屋脊线区域之外的区域，作为目标排布区域。
步骤1022，按照安装方位角将安装区域从初始位置旋转至目标位置。
步骤1023，将旋转后的目标排布区域的最小外接矩形，作为目标外接矩形。
示例的，安装组件信息可以包括光伏组件的安装方位角，在安装方位角等于0°时光伏组件朝向正南排布，此时不需要旋转安装区域。在光伏组件的安装方位角不等于0°时，光伏组件不是朝正南方向布置，在这种情况下，为了便于在安装区域排布光伏组件，以及保证在安装区域内排布尽可能多的光伏组件，可以以安装区域的中心点为旋转中心，按照安装方位角旋转安装区域，以使安装区域从初始位置旋转至目标位置，当安装区域位于目标位置时，安装区域内的排布的光伏组件的安装方位角为0°，即朝正南方向排布。相应的，目标排布区域也随之旋转。旋转角度为安装方位角的相反数，旋转角度与安装方位角的关系如式1所示。
rd＝-ma (1)
其中，rd为安装区域的旋转角度，ma为安装方位角。例如，在光伏组件和安装区域朝向一致时，如果屋顶方位角为-26°，安装方位角也可以为-26°，此时可以将安装区域旋转26°。图11是图3所示的平屋顶旋转后的示意图。安装区域旋转后每个点的坐标变换公式如式2和式3所示。
x2＝(x1-cx)*cos(±rd)+(y1-cy)*sin(±rd)+cx (2)
y2＝(y1-cy)*cos(±rd)-(x1-cx)*sin(±rd)+cy (3)
其中，(cx，cy)为旋转中心，(x1，y1)是旋转前的坐标，(x2，y2)是旋转后的坐标，±rd的正负由旋转方向决定。
在得到旋转后的安装区域之后，可以确定旋转后的目标排布区域的最小外接矩形，并将最小外接矩形作为目标外接矩形。参照图12，图11所示的安装区域的最小外接矩形如图12中虚线框所示，最小外接矩形的顶点A的坐标为(xmin，ymin)，顶点B的坐标为(xmax，ymax)，最小外接矩形A的边界框值如式4所示。
bounds＝(xmin，ymin，xmax，ymax) (4)
其中，bounds是最小外接矩形A的边界框值，xmin和ymin是x和y方向的下边界值，xmax和ymax是x和y方向的上边界值。
步骤103，根据安装组件信息和目标外接矩形确定光伏组件的目标安装布局。
图13是根据一示例性实施例示出的另一种光伏组件布局的确定方法的流程图，如图13所示，步骤103可以通过以下步骤来实现：
步骤1031，按照安装组件信息，在目标外接矩形内排布光伏组件，以得到第一候选安装布局。
根据本公开示出的一个实施例，安装组件信息可以包括：支架间距、支架尺寸和支架安装角度，每个支架上安装有多个光伏组件。首先可以根据支架尺寸和支架安装角度确定支架投影尺寸，其中，支架投影尺寸可以理解为，支架按照支架安装角度安装后，在水平面上的投影尺寸，支架投影尺寸可以包括投影长度和投影宽度。
在光伏组件的安装方向为竖装的情况下，投影长度可以通过式5得到，投影宽度可以通过式6得到。
lrack＝cn*mw+(cn-1)*ms (5)
wrack＝rn*ml+(rn-1)*ms*cos(tilt) (6)
在光伏组件的安装方向为横装的情况下，投影长度可以通过式7得到，投影宽度可以通过式8得到。
lrack＝cn*ml+(cn-1)*ms (7)
wrack＝rn*mw+(rn-1)*ms*cos(tilt) (8)
其中，cn是支架列数，rn是支架行数，mw是光伏组件的组件宽度，ml是光伏组件的组件长度，ms是组件间距，tilt是安装倾角，lrack是投影长度，wrack是组件宽度，以支架为单位进行排布会加快布置速度。
在得到支架投影尺寸之后，可以根据支架投影尺寸和支架间距在目标外接矩形内间隔排布光伏组件，以得到第一候选安装布局。
在一些实施例中，安装组件信息还可以包括：光伏组件的组件行间距和组件列间距，支架间距可以包括支架行间距和支架列间距。首先可以根据支架投影尺寸、支架行间距和支架列间距，在目标外接矩形内间隔排布多个支架，然后在每个支架内按照组件行间距和组件列间距间隔排布光伏组件，从而得到第一候选安装布局。
在一种可能的实现方式中，在目标外接矩形内间隔排布多个支架时，可以以目标外接矩形的顶点为起点，按照支架列间距和支架投影尺寸，沿着水平方向依次排布支架，直至支架超出目标外接矩形。然后重复执行预设排布步骤，以得到支架的排布布局。其中，预设排布步骤可以包括：根据本行最后一个排布的支架的顶点和支架行间距确定下一行支架的排布起点。以排布起点为起点，按照支架列间距和支架投影尺寸，沿着水平方向依次排布支架，直至支架超出目标外接矩形。
举例来说，可以以目标外接矩形的左下角的顶点为原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立平面直角坐标系，并以Q(x，y)为移动点，通过以下步骤在目标排布区域布置支架。
步骤A，初始化y值，例如可以将y的初始值设置为y＝ymin+k1，其中，k1可以是预设的数值，例如可以是0.01。
步骤B，当y＜ymax时，初始化x值，例如可以将x的初始值设置为x＝xmin+k2，其中，k2可以是预设的数值，例如可以是0.01。然后判断x+lrack和xmax关系。
步骤C，如果x+lrack＜xmax，则Q沿水平方向向右走一个支架的长度，即x＝x+lrack，获取支架中所有光伏组件的几何坐标，该支架可以包含rn*cn个组件，以组件竖装为例，可以通过式9和式10计算支架左上角坐标(nx，ny)，即：
nx＝x-lrack (9)
ny＝y+wrack (10)
然后通过式12和式13分别对和/>的索引进行循环。
其中，i和j分别是支架行数和支架列数的数量索引列表，为第i行第j列支架的左上角坐标，根据/>可以得到如式13所示的第i行第j列支架的四个顶点的坐标。
步骤D，Q沿水平方向向右走一个支架列间距cs，即x＝x+cs，继续判断x+lrack＜xmax，如果成立则重复执行步骤C，如果不成立则Q沿竖直方向向上走一个支架行间距。
步骤E，此时判断y＜ymax，如果成立，则重复执行布置步骤B至步骤D，否则跳出所有步骤，此时得到的第一候选安装布局如图14所示，可以看到光伏组件已经铺满屋顶的最小外接矩形区域，共计8个支架，每个支架中有6个光伏组件。
步骤1032，删除第一候选安装布局中满足预设删除条件的光伏组件，得到第二候选安装布局。预设删除条件包括：位于目标排布区域以外，或与目标排布区域的轮廓线相交。
示例的，参照图15，可以遍历第一候选安装布局中的所有支架，如果支架在目标排布区域内部，例如图13中的支架1-6，那么可以保留该支架中的所有光伏组件。如果支架位于目标排布区域以外，或与目标排布区域的轮廓线相交，例如图12中的支架7-8，那么可以进一步遍历该支架的光伏组件，然后保留位于目标排布区域以内的光伏组件，并删除位于目标排布区域以外，或与目标排布区域的轮廓线相交的光伏组件。在删除第一候选安装布局中满足预设删除条件的光伏组件之后，可以得到图15所示的第二候选安装布局。这样，通过在目标排布区域的最小外接矩形内依次排布尽可能多的光伏组件，并删除位于目标排布区域以外，或与目标排布区域的轮廓线相交的光伏组件，避免了人工手动排布可能会出现的不合理布局的情况，能够保证在目标排布区域内排布尽可能多的光伏组件，保证光伏组件布局的合理性，提高了安装区域的空间利用率，从而使得光伏电站可以充分利用安装区域的太阳能。
步骤1033，按照安装方位角将第二候选安装布局从目标位置旋转至初始位置，得到目标安装布局。
示例的，由于第二候选安装布局是在安装区域按照安装方位角旋转之后得到的，在得到第二候选安装布局之后，可以以安装区域的中心点为旋转中心，方位角的相反数为旋转角度，旋转第二候选安装布局，以将安装区域从目标位置旋转回初始位置，从而得到目标安装布局，其中，目标安装布局中的光伏组件按照安装方位角表征的角度排布。图15所示的第二候选安装布局旋转后得到的目标安装布局如图16所示。
综上所述，本公开首先获取光伏组件的预设安装信息，预设安装信息包括光伏组件的安装环境信息和光伏组件的安装组件信息，然后根据安装环境信息确定目标排布区域对应的目标外接矩形，并根据安装组件信息和目标外接矩形确定光伏组件的目标安装布局。本公开根据目标排布区域对应的目标外接矩形，自动生成光伏组件的目标安装布局，以保证在目标排布区域内容纳尽可能多的光伏组件，能够提高设计光伏组件的布局方式的效率和合理性。
图17是根据一示例性实施例示出的一种光伏组件布局的确定装置的框图，如图17所示，该装置200包括：
获取模块201，被配置为获取光伏组件的预设安装信息，预设安装信息包括光伏组件的安装环境信息和光伏组件的安装组件信息。
第一确定模块202，被配置为根据安装环境信息确定目标排布区域对应的目标外接矩形，目标排布区域用于排布光伏组件。
第二确定模块203，被配置为根据安装组件信息和目标外接矩形确定光伏组件的目标安装布局。
图18是根据一示例性实施例示出的另一种光伏组件布局的确定装置的框图，如图18所示，安装组件信息包括光伏组件的安装方位角，安装方位角为光伏组件的倾斜边在水平面上的投影与正南方向的夹角，倾斜边为光伏组件与水平面之间存在夹角的侧边。第一确定模块202包括：
第一确定子模块2021，被配置为根据安装环境信息，在安装光伏组件的安装区域中确定目标排布区域。
第一旋转子模块2022，被配置为按照安装方位角将安装区域从初始位置旋转至目标位置。
第二确定子模块2023，被配置为将旋转后的目标排布区域的最小外接矩形，作为目标外接矩形。
根据本公开的一些实施例，安装环境信息包括安装区域为平屋顶或单斜面屋顶，第一确定子模块2021被配置为：
沿安装区域的轮廓线向内缩小第一预设距离，得到目标排布区域。
根据本公开的一些实施例，安装环境信息包括安装区域为双斜面屋顶，第一确定子模块2021被配置为：
沿安装区域的轮廓线向内缩小第一预设距离，得到候选排布区域。
沿屋脊线向两侧分别增加第二预设距离得到屋脊线区域。
将候选排布区域中除屋脊线区域之外的区域，作为目标排布区域。
图19是根据一示例性实施例示出的另一种光伏组件布局的确定装置的框图，如图19所示，第二确定模块203被配置为包括：
排布子模块2031，被配置为按照安装组件信息，在目标外接矩形内排布光伏组件，以得到第一候选安装布局。
删除子模块2032，被配置为删除第一候选安装布局中满足预设删除条件的光伏组件，得到第二候选安装布局。预设删除条件包括：位于目标排布区域以外，或与目标排布区域的轮廓线相交。
第二旋转子模块2033，被配置为按照安装方位角将第二候选安装布局从目标位置旋转至初始位置，得到目标安装布局。
根据本公开的一些实施例，安装组件信息包括：支架间距、支架尺寸、支架安装角度，每个支架上安装有多个光伏组件。排布子模块2031被配置为：
根据支架尺寸和支架安装角度确定支架投影尺寸，支架投影尺寸为支架按照支架安装角度安装后，在水平面上的投影尺寸。
根据支架投影尺寸和支架间距在目标外接矩形内间隔排布光伏组件。
根据本公开的一些实施例，安装组件信息还包括：光伏组件的组件行间距和组件列间距，支架间距包括支架行间距和支架列间距。排布子模块2031被配置为：
根据支架投影尺寸、支架行间距和支架列间距，在目标外接矩形内间隔排布多个支架。
在每个支架内按照组件行间距和组件列间距间隔排布光伏组件。
根据本公开的一些实施例，排布子模块2031被配置为：
以目标外接矩形的顶点为起点，按照支架列间距和支架投影尺寸，沿着水平方向依次排布支架，直至支架超出目标外接矩形。
重复执行预设排布步骤，以得到支架的排布布局。
预设排布步骤包括：
根据本行最后一个排布的支架的顶点和支架行间距确定下一行支架的排布起点。
以排布起点为起点，按照支架列间距和支架投影尺寸，沿着水平方向依次排布支架，直至支架超出目标外接矩形。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
综上所述，本公开首先获取光伏组件的预设安装信息，预设安装信息包括光伏组件的安装环境信息和光伏组件的安装组件信息，然后根据安装环境信息确定目标排布区域对应的目标外接矩形，并根据安装组件信息和目标外接矩形确定光伏组件的目标安装布局。本公开根据目标排布区域对应的目标外接矩形，自动生成光伏组件的目标安装布局，以保证在目标排布区域内容纳尽可能多的光伏组件，能够提高设计光伏组件的布局方式的效率和合理性。
图20是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。如图20所示，该电子设备300可以包括：处理器301，存储器302。该电子设备300还可以包括多媒体组件303，输入/输出(I/O)接口304，以及通信组件305中的一者或多者。
其中，处理器301用于控制该电子设备300的整体操作，以完成上述的光伏组件布局的确定方法中的全部或部分步骤。存储器302用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备300的操作，这些数据例如可以包括用于在该电子设备300上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器302可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件303可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器302或通过通信组件305发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。I/O接口304为处理器301和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件305用于该电子设备300与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near FieldCommunication，简称NFC)，2G、3G、4G、NB-IOT、eMTC、或其他5G等等，或它们中的一种或几种的组合，在此不做限定。因此相应的该通信组件305可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块等等。
在一示例性实施例中，电子设备300可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的光伏组件布局的确定方法。
在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的光伏组件布局的确定方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器302，上述程序指令可由电子设备300的处理器301执行以完成上述的光伏组件布局的确定方法。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (11)
1.一种光伏组件布局的确定方法，其特征在于，所述方法包括：
获取光伏组件的预设安装信息，所述预设安装信息包括所述光伏组件的安装环境信息和所述光伏组件的安装组件信息；
根据所述安装环境信息确定目标排布区域对应的所述目标外接矩形，所述目标排布区域用于排布光伏组件；
根据所述安装组件信息和所述目标外接矩形确定所述光伏组件的目标安装布局。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述安装组件信息包括所述光伏组件的安装方位角，所述安装方位角为所述光伏组件的倾斜边在水平面上的投影与正南方向的夹角，所述倾斜边为所述光伏组件与水平面之间存在夹角的侧边；所述根据所述安装环境信息确定目标排布区域对应的所述目标外接矩形包括：
根据所述安装环境信息，在安装所述光伏组件的安装区域中确定所述目标排布区域；
按照所述安装方位角将所述安装区域从初始位置旋转至目标位置；
将旋转后的所述目标排布区域的最小外接矩形，作为所述目标外接矩形。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述安装环境信息包括：所述安装区域为平屋顶或单斜面屋顶，所述根据所述安装环境信息，在安装所述光伏组件的安装区域中确定所述目标排布区域包括：
沿所述安装区域的轮廓线向内缩小第一预设距离，得到所述目标排布区域。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述安装环境信息包括：所述安装区域为双斜面屋顶，所述根据所述安装环境信息，在安装所述光伏组件的安装区域中确定所述目标排布区域包括：
沿所述安装区域的轮廓线向内缩小第一预设距离，得到候选排布区域；
沿屋脊线向两侧分别增加第二预设距离得到屋脊线区域；
将所述候选排布区域中除所述屋脊线区域之外的区域，作为所述目标排布区域。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述安装组件信息和所述目标外接矩形确定所述光伏组件的目标安装布局包括：
按照所述安装组件信息，在所述目标外接矩形内排布所述光伏组件，以得到第一候选安装布局；
删除所述第一候选安装布局中满足预设删除条件的所述光伏组件，得到第二候选安装布局；所述预设删除条件包括：位于所述目标排布区域以外，或与所述目标排布区域的轮廓线相交；
按照所述安装方位角将所述第二候选安装布局从所述目标位置旋转至所述初始位置，得到所述目标安装布局。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述安装组件信息包括：支架间距、支架尺寸、支架安装角度，每个支架上安装有多个所述光伏组件；所述按照所述安装组件信息，在所述目标外接矩形内排布所述光伏组件包括：
根据所述支架尺寸和所述支架安装角度确定支架投影尺寸，所述支架投影尺寸为所述支架按照所述支架安装角度安装后，在水平面上的投影尺寸；
根据所述支架投影尺寸和所述支架间距在所述目标外接矩形内间隔排布所述光伏组件。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述安装组件信息还包括：所述光伏组件的组件行间距和组件列间距，所述支架间距包括支架行间距和支架列间距；所述根据所述支架投影尺寸和所述支架间距在所述目标外接矩形内间隔排布所述光伏组件包括：
根据所述支架投影尺寸、所述支架行间距和所述支架列间距，在所述目标外接矩形内间隔排布多个所述支架；
在每个支架内按照所述组件行间距和组件列间距间隔排布所述光伏组件。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述支架投影尺寸、所述支架行间距和所述支架列间距，在所述目标外接矩形内间隔排布多个所述支架包括：
以所述目标外接矩形的顶点为起点，按照所述支架列间距和所述支架投影尺寸，沿着水平方向依次排布所述支架，直至所述支架超出所述目标外接矩形；
重复执行预设排布步骤，以得到所述支架的排布布局；
所述预设排布步骤包括：
根据本行最后一个排布的所述支架的顶点和所述支架行间距确定下一行支架的排布起点；
以所述排布起点为起点，按照所述支架列间距和所述支架投影尺寸，沿着水平方向依次排布所述支架，直至所述支架超出所述目标外接矩形。
9.一种光伏组件布局的确定装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，被配置为获取光伏组件的预设安装信息，所述预设安装信息包括所述光伏组件的安装环境信息和所述光伏组件的安装组件信息；
第一确定模块，被配置为根据所述安装环境信息确定目标排布区域对应的所述目标外接矩形，所述目标排布区域用于排布光伏组件；
第二确定模块，被配置为根据所述安装组件信息和所述目标外接矩形确定所述光伏组件的目标安装布局。
10.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述方法的步骤。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，其上存储有计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现权利要求1-8中任一项所述方法的步骤。
Priority Applications (1)
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| CN202311064304.XA CN117217363A (zh) | 2023-08-22 | 2023-08-22 | 光伏组件布局的确定方法、装置、存储介质及电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202311064304.XA CN117217363A (zh) | 2023-08-22 | 2023-08-22 | 光伏组件布局的确定方法、装置、存储介质及电子设备 |
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Country Status (1)
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2023
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