一种基于泰森多边形光伏发电资源分布的估算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于泰森多边形光伏发电资源分布的估算方法，其特征在于：包括步骤：步骤1：绘制全省光伏电站的离散点；步骤2：根据光伏电站离散点构建Delaunay三角网；步骤3：根据Delaunay三角网绘制泰森多边形，对光伏电站进行区域划分；步骤4，根据光伏电站的离散点构成的泰森多边形估算区域光伏发电效率，即光伏发电资源分布。本发明专利技术通过光伏效率来估算区域的光伏资源分布，与用气象设备估算光伏资源分布比较，可以排除气象因素对估算结果的影响，最终得出的区域光伏资源分布信息更加准确，对今后的新能源光伏电站建设起到有效的数据支撑作用。

A method of estimating distribution of photovoltaic power resources based on Tyson polygon

The invention discloses a method for estimating the distribution of photovoltaic power generation resources based on Tyson polygon, which is characterized in the following steps: step 1: drawing discrete points of photovoltaic power stations in the whole province; step 2: constructing Delaunay triangular network according to discrete points of photovoltaic power stations; step 3: drawing Tyson polygon according to Delaunay triangular network, and photovoltaic. The power station is divided into different regions. Step 4, according to the Tyson polygon formed by the discrete points of the photovoltaic power station, the regional photovoltaic efficiency, i.e. the distribution of photovoltaic power resources, is estimated. The invention estimates the distribution of photovoltaic resources in the region by the photovoltaic efficiency, and compares with the distribution of photovoltaic resources estimated by meteorological equipment, eliminates the influence of meteorological factors on the estimation result, and finally obtains more accurate distribution information of photovoltaic resources in the region, which plays an effective data support for the construction of new energy photovoltaic power stations in the future. Use.

【技术实现步骤摘要】
一种基于泰森多边形光伏发电资源分布的估算方法
本专利技术涉及分布式光伏电站发电资源分布估算领域，具体涉及一种基于泰森多边形光伏发电资源分布的估算方法。
技术介绍
近几年，包括新能源在内的各类电源呈现快速发展的态势，市场发展迅速，由于新能源电站对气象依赖度大，波动性、随机性大，使其既难以可靠预测也难以制定准确的发电计划，对电网可靠性以及运行经济性产生了一定的影响，其中，光伏资源的分布情况对光伏电站的建设和维护具有重要作用，通常我们使用气象检测设备(辐照度仪)计算辐照度，由于大气的存在，辐射能的大小受许多因素影响，包括太阳高度、大气质量、大气透明度、地理纬度、日照时间及海拔高度，因此通过气象设备估算区域光伏资源存在很多不确定因素，需要更加稳定的数据来估算光伏资源的分布情况，以便更好的开展光伏电站的建设和维护工作。以往计算区域光伏发电资源我们会采用算术平均法，即求出一定观察期内预测目标的时间数列的算术平均数作为区域光伏资源的估算值，根据实际应用的经验，在光照资源分布不均匀的情况下计算结果偏差较大，而采用泰森多边形法估算光伏发电效率，可以减少光照资源分布不均匀对计算结果的影响，使数据更加准确。
技术实现思路
为解决现有技术中的不足，本专利技术提供一种基于泰森多边形光伏发电资源分布的估算方法，解决了目前不能有效估算光伏资源分布情况的问题。为了实现上述目标，本专利技术采用如下技术方案：一种基于泰森多边形光伏发电资源分布的估算方法，其特征在于：包括步骤：步骤1：绘制全省光伏电站的离散点；步骤2：根据光伏电站离散点构建Delaunay三角网；步骤3：根据Delaunay三角网绘制泰森多边形，对光伏电站进行区域划分；步骤4，根据光伏电站的离散点构成的泰森多边形估算区域光伏发电效率，即光伏发电资源分布。前述的一种基于泰森多边形光伏发电资源分布的估算方法，其特征是：所述步骤1：绘制全省光伏电站的离散点具体为：获取全省光伏电站坐标点，在全省地图上绘制离散点。前述的一种基于泰森多边形光伏发电资源分布的估算方法，其特征是：所述步骤2：根据光伏电站离散点构建Delaunay三角网，具体为：对于n个光伏电站离散点，其平面坐标为(xi,yi)，i＝1，2，3，......，n，将其中相近的三点构成Delaunay三角形，使每个离散点都成为三角形的顶点，连接Delaunay三角形，尽可能使三角形的三内角均成锐角。前述的一种基于泰森多边形光伏发电资源分布的估算方法，其特征是：所述步骤3：根据Delaunay三角网绘制泰森多边形，对光伏电站进行区域划分，具体为：步骤3-1，记录每个三角形是由哪三个离散点构成的；步骤3-2，找出与每个离散点相邻的所有三角形的编号并记录，即在已构建的Delaunay三角网中找出具有相同顶点的所有三角形；步骤3-3，设离散点为o，找出以o为顶点的一个三角形A，取A除o外的另外连个顶点，设为a，f；则下一个三角形必然是以of为边的，即为三角形F，三角形F的另一顶点为e，则下一个三角形是以oe为边的；重复一圈，直到回到oa边；步骤3-4，计算每个三角形的外接圆心，根据每个离散点的相邻三角形，连接这些三角形的外接圆圆心，得到泰森多边形，对于三角网边缘的泰森多边形，做垂直平分线与图廓相交，与图廓一起构成泰森多边形。前述的一种基于泰森多边形光伏发电资源分布的估算方法，其特征是：所述步骤4，根据光伏电站的离散点构成的泰森多边形估算区域光伏发电效率，具体步骤为：步骤4-1，根据单个光伏电站的气象监测设备获取的辐照数据，结合其实际发电功率，估算单个泰森多边形光伏发电效率；步骤4-2，根据区域内包含的多个泰森多边形，计算区域光伏发电效率，即可估算得到区域M光伏发电资源分布情况：前述的一种基于泰森多边形光伏发电资源分布的估算方法，其特征是：所述估算单个泰森多边形光伏发电效率具体为：假设泰森多边形内有一光伏电站，记为PVS，PVS的气象监测设备记录的日均辐射量为E(MJ/m2)，PVS占地面积S(m2)，PVS的发电功率P(KW/H)；PVS的发电效率为：即单个泰森多边形的发电效率。前述的一种基于泰森多边形光伏发电资源分布的估算方法，其特征是：所述根据区域内包含的多个泰森多边形，计算区域光伏发电效率，具体为：按泰森多边形将区域划分为若干个区块，区块J发电效率VPJ＝(区块J所在泰森多边形的发电效率PJ)*(区块J所在泰森多边形与区域相交面积CPIJ/J区块所在泰森多边形的面积SS)，即：依次计算相交区块发电效率加上包含在区域中的泰森多边形的发电效率最终得到区域的光伏发电效率。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术通过光伏效率来估算区域的光伏资源分布，与用气象设备估算光伏资源分布比较，可以排除气象因素对估算结果的影响，最终得出的区域光伏资源分布信息更加准确，对今后的新能源光伏电站建设起到有效的数据支撑作用。附图说明图1是本专利技术方法流程图；图2是构建Delaunay三角网示意图；图3是泰森多边形绘制示意图；图4是区域M和泰森多边形划分示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示，一种基于泰森多边形光伏发电资源分布的估算方法，包括步骤：步骤1：绘制全省光伏电站的离散点；获取全省光伏电站坐标点，在全省地图上绘制离散点；步骤2：根据光伏电站离散点构建Delaunay三角网；Delaunay三角网的构建也称为不规则三角网的构建，是由离散数据点构建三角网，离散数据点是根据光伏电站构建的数据点，对于平面上的n个离散点，其平面坐标为(xi,yi)，i＝1，2，3，......，n，将其中相近的三点构成最佳三角形，使每个离散点都成为三角形的顶点；连接Delaunay三角形，尽可能使三角形的三内角均成锐角，如图2所示，Delaunay三角网所形成的Delaunay三角形编号，如：1,2,8；2,8,3；3,8,7；.....；Delaunay三角形的形成符合以下准则：1)任何一个Delaunay三角形的外接圆内不能包含任何其它离散点；2)相邻两个Delaunay三角形构成凸四边形，在交换凸四边形的对角线之后，六个内角的最小者不再增大；步骤3：绘制泰森多边形(Voronoi二维图形)，对光伏电站进行有效的区域划分；步骤3-1，对离散点和形成的三角形编号，记录每个三角形是由哪三个离散点构成的；步骤3-2，找出与每个离散点相邻的所有三角形的编号并记录，实际就是在已构建的三角网找出具有相同顶点的所有三角形；步骤3-3，设离散点为o，找出以o为顶点的一个三角形A，取A除o外的另外连个顶点，设为a，f；则下一个三角形必然是以of为边的，即为三角形F，三角形F的另一顶点为e，则下一个三角形是以oe为边的；重复一圈，直到回到oa边；如图3所示；步骤3-4，计算每个三角形的外接圆心，根据每个离散点的相邻三角形，连接这些三角形的外接圆圆心，即得到泰森多边形，对于三角网边缘的泰森多边形，可做垂直平分线与图廓相交，与图廓一起构成泰森多边形，如图4所示。步骤4，根据光伏电站的离散点构成的泰森多边形估算区域光伏发电资源分布；步骤4-1，单个泰森多边形光伏发电效率估算；根据单个光伏电站的气象监测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于泰森多边形光伏发电资源分布的估算方法，其特征在于：包括步骤：步骤1：绘制全省光伏电站的离散点；步骤2：根据光伏电站离散点构建Delaunay三角网；步骤3：根据Delaunay三角网绘制泰森多边形，对光伏电站进行区域划分；步骤4，根据光伏电站的离散点构成的泰森多边形估算区域光伏发电效率，即光伏发电资源分布。

【技术特征摘要】
1.一种基于泰森多边形光伏发电资源分布的估算方法，其特征在于：包括步骤：步骤1：绘制全省光伏电站的离散点；步骤2：根据光伏电站离散点构建Delaunay三角网；步骤3：根据Delaunay三角网绘制泰森多边形，对光伏电站进行区域划分；步骤4，根据光伏电站的离散点构成的泰森多边形估算区域光伏发电效率，即光伏发电资源分布。2.根据权利要求1所述的一种基于泰森多边形光伏发电资源分布的估算方法，其特征是：所述步骤1：绘制全省光伏电站的离散点具体为：获取全省光伏电站坐标点，在全省地图上绘制离散点。3.根据权利要求1所述的一种基于泰森多边形光伏发电资源分布的估算方法，其特征是：所述步骤2：根据光伏电站离散点构建Delaunay三角网，具体为：对于n个光伏电站离散点，其平面坐标为(xi,yi)，i＝1，2，3，......，n，将其中相近的三点构成Delaunay三角形，使每个离散点都成为三角形的顶点，连接Delaunay三角形，尽可能使三角形的三内角均成锐角。4.根据权利要求3所述的一种基于泰森多边形光伏发电资源分布的估算方法，其特征是：所述步骤3：根据Delaunay三角网绘制泰森多边形，对光伏电站进行区域划分，具体为：步骤3-1，记录每个三角形是由哪三个离散点构成的；步骤3-2，找出与每个离散点相邻的所有三角形的编号并记录，即在已构建的Delaunay三角网中找出具有相同顶点的所有三角形；步骤3-3，设离散点为o，找出以o为顶点的一个三角形A，取A除o外的另外连个顶点，设为a，f；则下一个三角形必然是以of为边的，即为三角形F，三角形F的另一顶点为e，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆晓，雷震，金鑫，尹飞，顾俊，李剑，严佳欣，张鸿鸣，王松，戴炀，蒋超，
申请(专利权)人：江苏方天电力技术有限公司，国网江苏省电力有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32