用于设计光伏系统的方法和系统技术方案

一种用于设计光伏(PV)系统的方法由设计自动化计算机系统实施。该方法包括接收站点数据集，接收系统类型选择，接收多个系统组件选择，接收多个PV布局偏好，通过遍历地将第一布局算法应用于站点数据集和多个PV布局偏好来确定PV模块布局，该PV模块布局限定PV系统的多个PV模块的放置，基于PV模块布局确定结构布局、电气设计以及电气布局，基于PV模块布局、结构布局以及电气布局来确定材料清单，以及使用结构布局、电气设计、电气布局、PV模块布局以及材料清单来设计PV系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于设计光伏系统的方法和系统相关申请的交叉参考本申请要求2014年11月17日提交的美国专利申请号14/543,546、2014年11月25日提交的美国专利申请号14/553,574以及2014年11月25日提交的美国专利申请号14/553,594的优先权，其全部公开内容通过引用整体并入本文。
本公开的领域一般涉及光伏系统的设计。更具体地，本公开涉及促进光伏系统的自动化设计的方法和系统。
技术介绍
设计和优化光伏(PV)系统可能是复杂而耗时的过程。有效的设计包括各种数据，包括位置特定数据、系统类型数据、PV模块数据、设计数据以及布局数据。收集这种数据可能是复杂的任务。此外，各种计算和建模工具必须用于有效地设计和优化这种系统。可以期望用于简化这种设计和自动化的系统和方法。本
技术介绍
部分旨在向读者介绍可能与在下面描述和/或要求保护的本公开的各个方面相关的技术的各个方面。认为这种讨论有助于向读者提供背景信息以便于更好地理解本公开的各个方面。因此，应当理解，这些陈述应在这个角度来阅读，而不是作为对现有技术的承认。
技术实现思路
在一个方面，提供了一种用于设计光伏(PV)系统的方法。该方法由与存储器通信的设计自动化计算机系统来实施。该方法包括接收站点数据集，其中站点数据包括位置标识符集。该方法同样包括接收系统类型选择，接收多个系统组件选择，以及接收多个PV布局偏好。该方法进一步包括在设计自动化计算机系统中通过遍历地将第一布局算法应用于站点数据集和多个PV布局偏好来确定PV模块布局，该PV模块布局限定PV系统的多个PV模块的放置。该方法另外包括基于PV模块布局来确定结构布局、电气设计以及电气布局，基于PV模块布局、结构布局以及电气布局来确定材料清单，并且使用结构布局、电气设计、电气布局、PV模块布局以及材料清单来限定PV系统模型。在另一方面，提供了一种用于设计光伏(PV)系统的设计自动化计算机系统。设计自动化计算机系统包括处理器和耦合到处理器的存储器。设计自动化计算机系统被配置为接收站点数据集，其中站点数据包括位置标识符集，接收系统类型选择，接收多个系统组件选择，接收多个PV布局偏好，通过遍历地将第一布局算法应用于站点数据集和多个PV布局偏好来确定PV模块布局，该PV模块布局限定PV系统的多个PV模块的放置，基于PV模块布局确定结构布局、电气设计、以及电气布局，基于PV模块布局、结构布局以及电气布局确定材料清单，并使用结构布局、电气设计、电气布局、PV模块布局以及材料清单来限定PV系统模型。本公开的另一方面是用于设计光伏(PV)系统的计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质具有在其上实现的非暂时计算机可执行指令。当由包括处理器和耦合到处理器的存储器的设计自动化计算机系统执行时，计算机可执行指令使设计自动化计算机系统接收站点数据集，其中站点数据包括位置标识符集，接收系统类型选择，接收多个系统组件选择，接收多个PV布局偏好，通过遍历地将第一布局算法应用于站点数据集和多个PV布局偏好来确定PV模块布局，该PV模块布局限定PV系统的多个PV模块的放置，基于PV模块布局确定结构布局、电气设计以及电气布局，基于PV模块布局、结构布局以及电气布局确定材料清单，并使用结构布局、电气设计、电气布局、PV模块布局以及材料清单来限定PV系统模型。本公开的另一方面是用于构建光伏(PV)系统的计算机实施的方法。该方法由包括处理器和耦合到处理器的存储器的设计自动化计算机系统来实现。该方法包括接收站点数据集，其中站点数据包括位置标识符集，接收系统类型选择，接收多个系统组件选择，接收多个PV布局偏好，在设计自动化计算机系统中，通过遍历地将第一布局算法应用于站点数据集和多个PV布局偏好来确定PV模块布局，PV模块布局限定PV系统的多个PV模块的放置，基于PV模块布局确定结构布局、电气设计以及电气布局，基于PV模块布局、结构布局以及电气布局确定材料清单，使用结构布局、电气设计、电气布局、PV模块布局以及材料清单来创建多个PV系统选项，向用户设备提供多个PV系统选项，接收与多个PV系统选项中的一个PV系统选项对应的PV系统选择，并且基于PV系统选择构建PV系统。本公开的另一方面是用于基于阴影模拟来确定光伏(PV)系统中的边界偏移的计算机实施的方法。该方法由与存储器通信的设计自动化计算机系统来实现。该方法包括识别障碍物集，其中该组障碍物集包括障碍物高程集和障碍物偏移集，使用基于该障碍物集的第一粗略阴影算法来模拟阴影效果集，使用基于该障碍物集和该阴影效果集的第二精细阴影算法来细化该阴影效果集，以及基于细化的阴影效果来限定边界偏移的多个边界。本公开的另一方面是用于基于阴影模拟来确定光伏(PV)系统中的边界偏移的设计自动化计算机系统。设计自动化计算机系统包括处理器和耦合到处理器的存储器。设计自动化计算机系统被配置为识别障碍物集，其中该障碍物集包括障碍物高程集和障碍物偏移集，使用基于该障碍物集的第一粗略阴影算法来模拟阴影效果集，使用基于该障碍物集和该阴影效果集的第二精细阴影算法来细化该阴影效果集，并且基于细化的阴影效果集来限定边界偏移的多个边界。本公开的另一方面是用于基于阴影模拟来确定光伏(PV)系统中的边界偏移的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质具有在其上实现的非暂时计算机可执行指令。当由包括处理器和耦合到处理器的存储器的设计自动化计算机系统执行时，计算机可执行指令使设计自动化计算机系统识别障碍物集，其中该障碍物集包括障碍物高程集和障碍物偏移集，使用基于该障碍物集的第一粗略阴影算法来模拟阴影效果集，使用基于该障碍物集和该阴影效果集的第二精细阴影算法来细化该阴影效果集，并且基于细化的阴影效果来限定偏移边界的多个边界。本公开的另一方面是用于确定光伏(PV)系统的系统布局的计算机实施的方法。该方法由与存储器通信的设计自动化计算机系统来实现。该方法包括接收系统台的第一选择，接收布局模式指定，识别系统取向，识别系统间距，接收布局细节指定，以及基于系统台的第一选择、布局模式指定、布局模式指定、系统取向、系统间距以及布局细节指定来应用布局算法。本公开的另一方面是用于确定光伏(PV)系统的系统布局的设计自动化计算机系统。设计自动化计算机系统包括处理器和耦合到处理器的存储器。设计自动化计算机系统被配置为接收系统台的第一选择，接收布局模式指定，识别系统取向，识别系统间距，接收布局细节指定，以及基于系统台的第一选择、布局模式指定、布局模式指定、系统取向、系统间距和布局细节指定来应用布局算法，本公开的另一方面是用于确定光伏(PV)系统的系统布局的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质具有在其上实现的非暂时计算机可执行指令。当由包括处理器和耦合到处理器的存储器的设计自动化计算机系统执行时，计算机可执行指令使设计自动化计算机系统接收系统台的第一选择，接收布局模式指定，识别系统取向，识别系统间距，接收布局细节指定，以及基于系统台的第一选择、布局模式指定、布局模式指定、系统取向、系统间距以及布局细节指定来应用布局算法。存在与上述方面相关的特征的各种细化。另外的特征同样可以并入上述方面。这些细化和附加特征可以单独存在或以任何组合存在。例如，下面关于任何所示实施例讨论的各种特征可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于设计光伏(PV)系统的计算机实施的方法，，所述方法由与存储器通信的设计自动化计算机系统实施，所述方法包括：接收站点数据集，其中所述站点数据包括位置标识符集；接收系统类型选择；接收多个系统组件选择；接收多个PV布局偏好；在所述设计自动化计算机系统中，通过遍历地将第一布局算法应用于所述站点数据集和所述多个PV布局偏好来确定PV模块布局，所述PV模块布局限定PV系统的多个PV模块的放置；基于所述PV模块布局确定结构布局、电气设计以及电气布局；基于所述PV模块布局、所述结构布局以及所述电气布局来确定材料清单；以及使用所述结构布局、所述电气设计、所述电气布局、所述PV模块布局以及所述材料清单来限定PV系统模型。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.17 US 14/543,546;2014.11.25 US 14/553,574;1.一种用于设计光伏(PV)系统的计算机实施的方法，，所述方法由与存储器通信的设计自动化计算机系统实施，所述方法包括：接收站点数据集，其中所述站点数据包括位置标识符集；接收系统类型选择；接收多个系统组件选择；接收多个PV布局偏好；在所述设计自动化计算机系统中，通过遍历地将第一布局算法应用于所述站点数据集和所述多个PV布局偏好来确定PV模块布局，所述PV模块布局限定PV系统的多个PV模块的放置；基于所述PV模块布局确定结构布局、电气设计以及电气布局；基于所述PV模块布局、所述结构布局以及所述电气布局来确定材料清单；以及使用所述结构布局、所述电气设计、所述电气布局、所述PV模块布局以及所述材料清单来限定PV系统模型。2.根据权利要求1所述的方法，其中接收所述站点数据集进一步包括：基于所述站点数据集确定位置设计特征集；检索结构产品规则集；识别与所述位置设计特征集相关联的结构产品规则的子集；以及基于结构产品规则的所述子集，细化所述结构布局。3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：接收与所述站点数据集相关联的边界偏移集；接收与所述站点数据集相关联的障碍物限定集，所述障碍物限定集包括障碍物高度集和障碍物偏移集；基于所述障碍物限定集来确定阴影阻碍集；以及基于所述阴影阻碍集来确定所述PV模块布局，使得所述阴影阻碍限定所述多个PV模块不能被放置的多个区。4.根据权利要求3所述的方法，其中确定所述阴影阻碍集进一步包括：基于所述障碍物限定集识别障碍物集；基于多个时间段中的每个时间段的投影的太阳位置和所述障碍物集来投影多个时间段的阴影集；以及将所述阴影集成到被集成的阴影阻碍区域。5.根据权利要求1所述的方法，其中接收所述多个系统组件选择进一步包括：基于组件库向用户设备提供多个第一组件选项；从所述用户设备接收与所述多个第一组件选项中的一个相对应的第一组件选择；从所述组件库检索与所述第一组件选择相关联的多个第二组件选项；向所述用户设备提供所述多个第二组件选项；以及从所述用户设备接收与所述多个第二组件选项中的一个相对应的第二组件选择。6.根据权利要求1所述的方法，其中接收所述系统类型选择进一步包括：接收停车棚类型选择、地面安装类型选择和屋顶类型选择中的一个；基于所述系统类型选择提供所述多个系统组件选择；以及基于所述系统类型选择来接收所述多个PV布局偏好。7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基于完成的PV系统设计和所述材料清单，确定能量模拟、成本估计以及盈利能力分析。8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：识别所述PV模块布局中的多个串；识别所述PV模块布局中的多个逆变器；以及将所述PV模块布局中的多个串中的每一个串分配给所述多个逆变器中的相关联的逆变器。9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：识别与所述PV模块布局相关联的多个电气特性；识别与所述位置标识符相关联的多个气象数据；以及基于所述多个气象数据和所述多个电气特性来确定推荐的串大小。10.一种用于设计光伏(PV)系统的设计自动化计算机系统，所述设计自动化计算机系统包括：处理器；以及耦合到所述处理器的存储器，所述处理器被配置为：接收站点数据集，其中所述站点数据包括位置标识符集；接收系统类型选择；接收多个系统组件选择；接收多个PV布局偏好；通过遍历地将第一布局算法应用于所述站点数据集和所述多个PV布局偏好来确定PV模块布局，所述PV模块布局限定PV系统的多个PV模块的放置；基于所述PV模块布局确定结构布局、电气设计以及电气布局；基于所述PV模块布局、所述结构布局以及所述电气布局确定材料清单；以及使用所述结构布局、所述电气设计、所述电气布局、所述PV模块布局以及所述材料清单来限定PV系统模型。11.根据权利要求10所述的设计自动化计算机系统，进一步被配置为：基于所述站点数据集确定位置设计特征集；检索结构产品规则集；识别与所述位置设计特征集相关联的结构产品规则的子集；以及基于所述结构产品规则的所述子集来细化所述结构布局。12.根据权利要求10所述的设计自动化计算机系统，进一步被配置为：接收与所述站点数据集相关联的边界偏移集；接收与所述站点数据集相关联的障碍物限定集，所述障碍物限定集包括障碍物高度集和障碍物偏移集；基于所述障碍物限定集来确定阴影阻碍集；以及基于所述阴影阻碍集来确定所述PV模块布局，使得所述阴影阻碍限定所述多个PV模块不能被放置的多个区。13.根据权利要求12所述的设计自动化计算机系统，进一步被配置为：基于所述障碍物限定集来识别障碍物集；基于多个时间段中的每个时间段的投影的太阳位置和所述障碍物集来投影多个时间段的阴影集；以及将所述阴影集成到被集成的阴影阻碍区域。14.根据权利要求10所述的设计自动化计算机系统，进一步被配置为：基于组件库向用户设备提供多个第一组件选项；从所述用户设备接收与所述多个第一组件选项中的一个相对应的第一组件选择；从所述组件库检索与所述第一组件选择相关联的多个第二组件选项；向所述用户设备提供所述多个第二组件选项；以及从所述用户设备接收与所述多个第二组件选项中的一个相对应的第二组件选择。15.根据权利要求10所述的设计自动化计算机系统，进一步被配置为：接收停车棚类型选择、地面安装类型选择和屋顶类型选择中的一个；基于所述系统类型选择提供所述多个系统组件选择；以及基于所述系统类型选择接收所述多个PV布局偏好。16.根据权利要求10所述的设计自动化计算机系统，进一步被配置为：基于所述结构布局、所述电气设计、所述电气布局、所述PV模块布局以及所述材料清单，确定能量模拟、成本估计以及盈利能力分析。17.根据权利要求10所述的设计自动化计算机系统，进一步被配置为：识别所述PV模块布局中的多个串；识别所述PV模块布局中的多个逆变器；以及将所述PV模块布局中的所述多个串中的每一个串分配给所述多个逆变器中的相关联的逆变器。18.根据权利要求10所述的设计自动化计算机系统，进一步被配置为：识别与所述PV模块布局相关联的多个电气特性；识别与所述位置标识符相关联的多个气象数据；以及基于所述多个气象数据和所述多个电气特性来确定推荐的串大小。19.一种用于设计光伏(PV)系统的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质具有在其上实现的计算机可执行指令，其中当由至少一个处理器执行时，所述计算机可执行指令使所述处理器：接收站点数据集，其中所述站点数据包括位置标识符集；接收系统类型选择；接收多个系统组件选择；接收多个PV布局偏好；通过遍历地将第一布局算法应用于所述站点数据集和所述多个PV布局偏好来确定PV模块布局，所述PV模块布局限定PV系统的多个PV模块的放置；基于所述PV模块布局确定结构布局、电气设计以及电气布局；基于所述PV模块布局、所述结构布局以及所述电气布局确定材料清单；以及使用所述结构布局、所述电气设计、所述电气布局、所述PV模块布局以及所述材料清单来限定PV系统模型。20.根据权利要求19所述的计算机可读存储介质，其中所述计算机可执行指令使所述处理器：基于所述站点数据集确定位置设计特征集；检索结构产品规则集；识别与所述位置设计特征集相关联的结构产品规则的子集；以及基于所述结构产品规则的子集来细化所述结构布局。21.根据权利要求19所述的计算机可读存储介质，其中所述计算机可执行指令使所述处理器：接收与所述站点数据集相关联的边界偏移集；接收与所述站点数据集相关联的障碍物限定集，所述障碍物限定集包括障碍物高度集和障碍物偏移集；基于所述障碍物限定集确定阴影阻碍集；以及基于所述阴影阻碍集来确定所述PV模块布局，使得所述阴影阻碍限定所述多个PV模块不能被放置的多个区。22.根据权利要求21所述的计算机可读存储介质，其中所述计算机可执行指令使所述处理器：基于所述障碍物限定集识别障碍物集；基于所述多个时间段中的每一个时间段的投影的太阳位置和所述障碍物集来投影多个时间段的阴影集；以及将所述阴影集成到被集成的阴影阻碍区域。23.根据权利要求19所述的计算机可读存储介质，其中所述计算机可执行指令使所述处理器：基于组件库向用户设备提供多个第一组件选项；从所述用户设备接收与所述多个第一组件选项中的一个相对应的第一组件选择；从所述组件库检索与所述第一组件选择相关联的多个第二组件选项；向所述用户设备提供所述多个第二组件选项；以及从所述用户设备接收与所述多个第二组件选项中的一个相对应的第二组件选择。24.根据权利要求19所述的计算机可读存储介质，其中所述计算机可执行指令使所述处理器：接收停车棚类型选择、地面安装类型选择和屋顶类型选择中的一个；基于所述系统类型选择提供所述多个系统组件选择；以及基于所述系统类型选择来接收所述多个PV布局偏好。25.一种用于构建光伏(PV)系统的计算机实施的方法，所述方法由与存储器通信的设计自动化计算机系统实施，所述方法包括：接收站点数据集，其中所述站点数据包括位置标识符集；接收系统类型选择；接收多个系统组件选择；接收多个PV布局偏好；在设计自动化计算机系统中，通过遍历地将第一布局算法应用于所述站点数据集和所述多个PV布局偏好来确定PV模块布局，所述PV模块布局限定PV系统的多个PV模块的放置；基于所述PV模块布局确定结构布局、电气设计以及电气布局；基于所述PV模块布局、所述结构布局以及所述电气布局确定材料清单；使用所述结构布局、所述电气设计、所述电气布局、所述PV模块布局以及所述材料清单创建多个PV系统选项；向用户设备提供所述多个PV系统选项；接收与所述多个PV系统选项中的一个相对应的PV系统选择；以及基于所述PV系统选择构建所述PV系统。26.一种用于基于阴影模拟来确定光伏(PV)系统中的障碍物阻碍的计算机实施的方法，所述方法由与存储器通信的设计自动化计算机系统实现，所述方法包括：识别障碍物集，其中所述障碍物集包括障碍物高程集和障碍物尺寸集；使用基于所述障碍物集的第一粗略阴影算法来模拟阴影效果集；使用基于所述障碍物集和所述阴影效果集的第二精细阴影算法来细化所述阴影效果集；以及基于被细化的阴影效果集来限定多个障碍物阻碍。27.根据权利要求26所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·J·莫斯，N·S·凯鲁库帕利，R·兰加纳坦，K·拉玛戈帕尔，
申请(专利权)人：FTC太阳能有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US