一种光伏电站设备自动化布置的系统

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏电站设备自动化布置的系统。

背景技术

随着我国电力需求的迅速增长，太阳能光伏系统在电力系统中运用范围也随之扩增，因此光伏电站场地的布局设计也变得尤为重要，它不仅影响着项目的投资成本，更决定着发电的效率，需要综合多方面考虑以确保效益最大化。

中国专利公开号：CN110266055B公开了一种光伏电站布置方法、装置及光伏电站，应用于光伏发电技术领域，该方法首先获取目标光伏方阵的区域边界和目标光伏方阵中的各光伏组串的坐标，然后，在该区域边界内，根据各光伏组串的坐标，遍历各个汇流箱和各个逆变器的可能位置，直至通过相应汇流箱连接至逆变器同一路MPPT的各汇流支路逆变前传输压降相同，得到各汇流箱和各逆变器的目标坐标，对于任一逆变器而言，连接于同一路MPPT的各汇流支路的逆变前传输压降均相等，从而有效避免光伏电站中的逆变器并联失配，有助于提高MPPT效率，进而提高光伏电站的总体发电量；由此可见，所述一种光伏电站布置方法、装置及光伏电站存在光伏发电量较低的问题。

发明内容

为此，本发明提供一种光伏电站设备自动化布置的系统，用以克服现有技术中光伏发电量较低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种光伏电站设备自动化布置的系统，包括：

数据采集模块，包括用以采集自身组件信息、当地的地区信息的信息采集单元和用以对光伏设备拍摄图像的图像采集单元；

数据分析模块，其与所述采集模块连接，包括用以计算光伏设备与前方建筑物的距离的数据运算单元、用以将光伏设备与前方建筑物的距离与预设距离进行比对的数据比对单元和用以对所述数据比对单元的结果进行判定的数据控制单元；

其中，所述信息采集单元采集当地的地区信息中的昼夜温度完成时，所述数据运算单元计算当地的昼夜温差，所述数据比对单元将该昼夜温差与预设昼夜温差进行比对，所述数据控制单元根据比对结果判定该地区是否为冬季，并在判定是冬季时，所述数据运算单元计算所述昼夜温差与预设昼夜温差的比值，所述数据比对单元将该比值与预设比值进行比对，所述数据控制单元根据比对结果确定所述光伏设备的移速。

进一步地，所述采集模块采集自身组件信息完成时，所述数据运算单元确定所述光伏设备距离地面的最低距离H，所述数据比对单元将该距离H与预设距离H1进行比对，所述数据控制单元根据比对结果判定所述光伏设备距离地面的最低距离是否合格，

若H＜H1，所述数据控制单元判定所述光伏设备距离地面的最低距离不合格；

若H≥H1，所述数据控制单元判定所述光伏设备距离地面的最低距离合格；

所述数据控制单元判定所述光伏设备距离地面的最低距离不合格时，所述数据运算单元计算所述光伏设备距离地面的最低距离H与预设距离H1的距离差值ΔH，设定ΔH＝H1-H，所述数据比对单元将该距离差值与预设距离差值进行比对，所述数据控制单元根据比对结果选取对应的高度调节系数对所述光伏设备的高度进行调节，

其中，所述数据控制单元中设置有第一预设距离差值ΔH1、第二预设距离差值ΔH2、第一高度调节系数R1、第二高度调节系数R2、第三高度调节系数R3，其中，ΔH1＜ΔH2，1＜R1＜R2＜R3＜1.5，

若ΔH≤ΔH1，所述数据控制单元判定选取第一高度调节系数R1对所述伏设备的高度进行调节；

若ΔH1＜ΔH≤ΔH2，所述数据控制单元判定选取第二高度调节系数R2对所述伏设备的高度进行调节；

若ΔH＞ΔH2，所述数据控制单元判定选取第三高度调节系数R3对所述伏设备的高度进行调节；

当所述数据控制单元判定选取第m高度调节系数Rm对所述伏设备的高度进行调节时，将调节后的所述光伏设备的高度设置为F1，设定F1＝F0×Rm，其中，F0为所述光伏设备的初始高度，Rm为所述光伏设备的高度的调节系数，设定m为1，2或3。

进一步地，所述信息采集单元采集当地的地区信息和自身组件信息完成时，所述数据运算单元计算光伏设备与前方建筑物的距离D，设定

其中，L为光伏设备组成的倾斜面长度，β为倾斜面角度，α为太阳高度角，φ为当地纬度，δ为太阳赤纬角。

进一步地，所述图像采集单元采集光伏设备的图像完成时，所述数据运算单元确定所述光伏设备的光照面积S，所述数据比对单元将该光照面积S与预设面积S1进行比对，所述数据控制单元根据比对结果判定所述光伏设备的光照面积是否合格，

若S＜S1，所述数据控制单元判定所述光伏设备的光照面积不合格；

若S≥S1，所述数据控制单元判定所述光伏设备的光照面积合格。

进一步地，所述数据控制单元判定所述光伏设备的光照面积不合格时，所述数据比对单元将所述距离D与预设距离D1进行比对，所述数据控制单元根据比对结果判定所述光伏设备与前方建筑物的距离是否达标，

若D＜D1，所述数据控制单元判定所述光伏设备与前方建筑物的距离不达标；

若D≥D1，所述数据控制单元判定所述光伏设备与前方建筑物的距离达标。

进一步地，所述数据控制单元判定所述光伏设备与前方建筑物的距离不达标时，所述数据运算单元计算所述距离D与预设距离D1的距离差值ΔD，设定ΔD＝D1-D，所述数据比对单元将该距离差值与预设距离差值进行比对，所述数据控制单元根据比对结果选取对应的修正系数对所述光伏设备与前方建筑物的距离进行修正，

其中，所述数据控制单元中设置有第一预设距离差值ΔD1、第二预设距离差值ΔD2、第一修正系数K1、第二修正系数K2、第三修正系数K3，其中，ΔD1＜ΔD2,1＜K1＜K2＜K3＜1.5，

若ΔD≤ΔD1，所述数据控制单元判定选取第一修正系数K1对所述光伏设备与前方建筑物的距离进行修正；

若ΔD1＜ΔD≤ΔD2，所述数据控制单元判定选取第二修正系数K2对所述光伏设备与前方建筑物的距离进行修正；

若ΔD＞ΔD2，所述数据控制单元判定选取第三修正系数K3对所述光伏设备与前方建筑物的距离进行修正；

当所述数据控制单元判定选取第i修正系数Ki对所述光伏设备与前方建筑物的距离进行修正时，将修正后的所述光伏设备与前方建筑物的距离设置为Da，设定Da＝D×Ki，其中Ki为所述光伏设备与前方建筑物的距离的修正系数，设定i为1，2或3。

进一步地，所述信息采集单元采集当地的地区信息中的昼夜温度完成时，所述数据运算单元计算当地的昼夜温差T，设定T＝|Ta-Tb|，所述数据比对单元将该昼夜温差T与预设昼夜温差T1进行比对，所述数据控制单元根据比对结果判定该地区是否为冬季，其中，Ta为所在地区白天的最高温度，Tb为所在地区夜晚的最高温度，

若T＜T1，所述数据控制单元判定所述地区不是冬季；

若T≥T1，所述数据控制单元判定所述地区是冬季。

进一步地，所述数据控制单元判定所述地区是冬季时，所述数据运算单元计算所述昼夜温差T与预设昼夜温差T1的比值C，设定C＝T/T1，所述数据比对单元将该比值与预设比值进行比对，所述数据控制单元根据比对结果确定所述光伏设备的移速，

其中，所述数据控制单元中设置有第一预设比值C1、第二预设比值C2、第一移速V1、第二移速V2、第三移速V3，其中，C1＜C2，V1＞V2＞V3，

若C≤C1，所述数据控制单元确定所述光伏设备的移速为V1；

若C1＜C≤C2，所述数据控制单元确定所述光伏设备的移速为V2；

若C＞C2，所述数据控制单元确定所述光伏设备的移速为V3。

进一步地，所述信息采集单元采集实时光照强度，所述数据运算单元确定该光照强度Q，所述数据比对单元将该光照强度Q与预设光照强度Q1进行比对，所述数据控制单元根据比对结果判定天气是否是阴天，

若Q≤Q1，所述数据控制单元判定所述天气是阴天；

若Q＞Q1，所述数据控制单元判定所述天气不是阴天。

进一步地，所述数据控制单元判定所述天气是阴天时，所述数据运算单元计算所述光照强度Q与预设光照强度Q1的光照强度差值ΔQ，设定ΔQ＝Q1-Q，所述数据比对单元将该光照强度差值与预设光照强度差值进行比对，所述数据控制单元根据比对结果选取对应的移速调节系数对所述光伏设备的移速进行调节，

其中，所述数据控制单元中设置有第一预设光照强度差值ΔQ1、第二预设光照强度差值ΔQ2、第一移速调节系数X1、第二移速调节系数X2、第三移速调节系数X3，其中，ΔQ1＜ΔQ2，0.5＜X1＜X2＜X3＜1，

若ΔQ≤ΔQ1，所述数据控制单元判定选取第三移速调节系数X3对所述光伏设备的移速进行调节；

若ΔQ1＜ΔQ≤ΔQ2，所述数据控制单元判定选取第二移速调节系数X2对所述光伏设备的移速进行调节；

若ΔQ＞ΔQ2，所述数据控制单元判定选取第一移速调节系数X1对所述光伏设备的移速进行调节；

当所述数据控制单元判定选取第n移速调节系数Xn对所述光伏设备的移速进行调节时，将调节后的所述光伏设备的移速设置为V4，设定V4＝Vj×Xn，其中，Xn为所述光伏设备的移速的调节系数，设定j为1，2或3，n为1，2或3。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过确定光伏设备距离地面的最低距离，并将该距离与预设距离进行比对，从而进一步判定该光伏设备距离地面的最低距离是否合格，并在不合格时对光伏设备的高度进行调节，进而提高光照效率，进一步提高了光伏发电量。

进一步地，本发明通过采集光伏设备的图像，进而分析光伏设备的光照面积，并将该光照面积与预设光照面积进行比对以判定该光照面积是否合格，是否有遮阴现象存在，在判定不合格时数据运算单元计算光伏设备与前方建筑物的距离，并将该距离与预设距离进行比对，进一步判定遮阴现象的问题是否由于光伏设备与前方建筑物的距离过近导致，从而进一步提高了光伏发电量。

进一步地，本发明在判定光伏设备与前方建筑物的距离不达标时，数据运算单元计算该距离与预设距离的距离差值，并将该距离差值与预设距离差值进行比对，根据比对结果对光伏设备与前方建筑物的距离进行修正，从而进一步提高了光伏发电量。

进一步地，本发明通过采集当地的昼夜温度，并计算该昼夜温度的差值，将该昼夜温差与当地的预设昼夜温差进行比对，根据比对结果判定该地区是否正处于冬季，当正处于冬季时计算昼夜温差与预设昼夜温差的比值，并根据该比值确定光伏设备的移速，以使光伏设备获得更充足的光照量，从而进一步提高了光伏发电量。

进一步地，本发明通过采集实时光照强度，并将该光照强度与预设光照强度进行比对，进而判定实时天气情况，在判定为阴天时计算该光照强度与预设光照强度的光照强度差值，并根据该光照强度差值对光伏设备的移速进行调节，以增大光伏设备的光照量，进一步提高了光伏发电量。

附图说明

图1为本发明所述的光伏电站设备自动化布置的系统的逻辑框图；

图2为本发明所述的光伏电站设备自动化布置的系统的数据采集模块的逻辑框图；

图3为本发明所述的光伏电站设备自动化布置的系统的数据分析模块的逻辑框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-图3所示，图1为本发明所述的光伏电站设备自动化布置的系统的逻辑框图；图2为本发明所述的光伏电站设备自动化布置的系统的数据采集模块的逻辑框图；图3为本发明所述的光伏电站设备自动化布置的系统的数据分析模块的逻辑框图。

本发明实施例中，一种光伏电站设备自动化布置的系统，包括：

数据采集模块，包括用以采集自身组件信息、当地的地区信息的信息采集单元和用以对光伏设备拍摄图像的图像采集单元；

数据分析模块，其与所述采集模块连接，包括用以计算光伏设备与前方建筑物的距离的数据运算单元、用以将光伏设备与前方建筑物的距离与预设距离进行比对的数据比对单元和用以对所述数据比对单元的结果进行判定的数据控制单元。

具体而言，所述采集模块采集自身组件信息完成时，所述数据运算单元确定所述光伏设备距离地面的最低距离H，所述数据比对单元将该距离H与预设距离H1进行比对，所述数据控制单元根据比对结果判定所述光伏设备距离地面的最低距离是否合格，

若H＜H1，所述数据控制单元判定所述光伏设备距离地面的最低距离不合格；

若H≥H1，所述数据控制单元判定所述光伏设备距离地面的最低距离合格。

具体而言，所述数据控制单元判定所述光伏设备距离地面的最低距离不合格时，所述数据运算单元计算所述光伏设备距离地面的最低距离H与预设距离H1的距离差值ΔH，设定ΔH＝H1-H，所述数据比对单元将该距离差值与预设距离差值进行比对，所述数据控制单元根据比对结果选取对应的高度调节系数对所述光伏设备的高度进行调节，

其中，所述数据控制单元中设置有第一预设距离差值ΔH1、第二预设距离差值ΔH2、第一高度调节系数R1、第二高度调节系数R2、第三高度调节系数R3，其中，ΔH1＜ΔH2，1＜R1＜R2＜R3＜1.5，

若ΔH≤ΔH1，所述数据控制单元判定选取第一高度调节系数R1对所述伏设备的高度进行调节；

若ΔH1＜ΔH≤ΔH2，所述数据控制单元判定选取第二高度调节系数R2对所述伏设备的高度进行调节；

若ΔH＞ΔH2，所述数据控制单元判定选取第三高度调节系数R3对所述伏设备的高度进行调节；

当所述数据控制单元判定选取第m高度调节系数Rm对所述伏设备的高度进行调节时，将调节后的所述光伏设备的高度设置为F1，设定F1＝F0×Rm，其中，F0为所述光伏设备的初始高度，Rm为所述光伏设备的高度的调节系数，设定m为1，2或3。

具体而言，所述信息采集单元采集当地的地区信息和自身组件信息完成时，所述数据运算单元计算光伏设备与前方建筑物的距离D，设定

其中，L为光伏设备组成的倾斜面长度，β为倾斜面角度，α为太阳高度角，φ为当地纬度，δ为太阳赤纬角。

本发明实施例中，所述当地的地区信息包括太阳的高度、地区纬度、地区经度、太阳赤纬角、昼夜温度。

本发明实施例中，所述自身组件信息包括设备倾斜角度，设备倾斜面长度、设备实时图像、设备距地面的最低距离。

具体而言，所述图像采集单元采集光伏设备的图像完成时，所述数据运算单元确定所述光伏设备的光照面积S，所述数据比对单元将该光照面积S与预设面积S1进行比对，所述数据控制单元根据比对结果判定所述光伏设备的光照面积是否合格，

若S＜S1，所述数据控制单元判定所述光伏设备的光照面积不合格；

若S≥S1，所述数据控制单元判定所述光伏设备的光照面积合格。

具体而言，所述数据控制单元判定所述光伏设备的光照面积不合格时，所述数据比对单元将所述距离D与预设距离D1进行比对，所述数据控制单元根据比对结果判定所述光伏设备与前方建筑物的距离是否达标，

若D＜D1，所述数据控制单元判定所述光伏设备与前方建筑物的距离不达标；

若D≥D1，所述数据控制单元判定所述光伏设备与前方建筑物的距离达标。

具体而言，所述数据控制单元判定所述光伏设备与前方建筑物的距离不达标时，所述数据运算单元计算所述距离D与预设距离D1的距离差值ΔD，设定ΔD＝D1-D，所述数据比对单元将该距离差值与预设距离差值进行比对，所述数据控制单元根据比对结果选取对应的修正系数对所述光伏设备与前方建筑物的距离进行修正，

其中，所述数据控制单元中设置有第一预设距离差值ΔD1、第二预设距离差值ΔD2、第一修正系数K1、第二修正系数K2、第三修正系数K3，其中，ΔD1＜ΔD2,1＜K1＜K2＜K3＜1.5，

若ΔD≤ΔD1，所述数据控制单元判定选取第一修正系数K1对所述光伏设备与前方建筑物的距离进行修正；

若ΔD1＜ΔD≤ΔD2，所述数据控制单元判定选取第二修正系数K2对所述光伏设备与前方建筑物的距离进行修正；

若ΔD＞ΔD2，所述数据控制单元判定选取第三修正系数K3对所述光伏设备与前方建筑物的距离进行修正；

当所述数据控制单元判定选取第i修正系数Ki对所述光伏设备与前方建筑物的距离进行修正时，将修正后的所述光伏设备与前方建筑物的距离设置为Da，设定Da＝D×Ki，其中Ki为所述光伏设备与前方建筑物的距离的修正系数，设定i为1，2或3。

具体而言，所述信息采集单元采集当地的地区信息中的昼夜温度完成时，所述数据运算单元计算当地的昼夜温差T，设定T＝|Ta-Tb|，所述数据比对单元将该昼夜温差T与预设昼夜温差T1进行比对，所述数据控制单元根据比对结果判定该地区是否为冬季，其中，Ta为所在地区白天的最高温度，Tb为所在地区夜晚的最高温度，

若T＜T1，所述数据控制单元判定所述地区不是冬季；

若T≥T1，所述数据控制单元判定所述地区是冬季。

本发明实施例中，不同的地区设置有不同的预设昼夜温差。

具体而言，所述数据控制单元判定所述地区是冬季时，所述数据运算单元计算所述昼夜温差T与预设昼夜温差T1的比值C，设定C＝T/T1，所述数据比对单元将该比值与预设比值进行比对，所述数据控制单元根据比对结果确定所述光伏设备的移速，

其中，所述数据控制单元中设置有第一预设比值C1、第二预设比值C2、第一移速V1、第二移速V2、第三移速V3，其中，C1＜C2，V1＞V2＞V3，

若C≤C1，所述数据控制单元确定所述光伏设备的移速为V1；

若C1＜C≤C2，所述数据控制单元确定所述光伏设备的移速为V2；

若C＞C2，所述数据控制单元确定所述光伏设备的移速为V3。

具体而言，所述信息采集单元采集实时光照强度，所述数据运算单元确定该光照强度Q，所述数据比对单元将该光照强度Q与预设光照强度Q1进行比对，所述数据控制单元根据比对结果判定天气是否是阴天，

若Q≤Q1，所述数据控制单元判定所述天气是阴天；

若Q＞Q1，所述数据控制单元判定所述天气不是阴天。

具体而言，所述数据控制单元判定所述天气是阴天时，所述数据运算单元计算所述光照强度Q与预设光照强度Q1的光照强度差值ΔQ，设定ΔQ＝Q1-Q，所述数据比对单元将该光照强度差值与预设光照强度差值进行比对，所述数据控制单元根据比对结果选取对应的移速调节系数对所述光伏设备的移速进行调节，

其中，所述数据控制单元中设置有第一预设光照强度差值ΔQ1、第二预设光照强度差值ΔQ2、第一移速调节系数X1、第二移速调节系数X2、第三移速调节系数X3，其中，ΔQ1＜ΔQ2，0.5＜X1＜X2＜X3＜1，

若ΔQ≤ΔQ1，所述数据控制单元判定选取第三移速调节系数X3对所述光伏设备的移速进行调节；

若ΔQ1＜ΔQ≤ΔQ2，所述数据控制单元判定选取第二移速调节系数X2对所述光伏设备的移速进行调节；

若ΔQ＞ΔQ2，所述数据控制单元判定选取第一移速调节系数X1对所述光伏设备的移速进行调节；

当所述数据控制单元判定选取第n移速调节系数Xn对所述光伏设备的移速进行调节时，将调节后的所述光伏设备的移速设置为V4，设定V4＝Vj×Xn，其中，Xn为所述光伏设备的移速的调节系数，设定j为1，2或3，n为1，2或3。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。