一种用于水面光伏电站的仿真方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于水面光伏电站的仿真方法、装置及系统。所述方法包括：对水面光伏电站的光伏阵列进行区块划分，以生成区块；在每个区块中选取样本组件，获取样本组件的样本方位角和样本倾角；根据样本方位角和样本倾角获取样本组件所在区块的区块方位角和区块倾角，将区块方位角和区块倾角作为特征参数，对所有区块进行聚类生成子阵，并确定子阵的容量、子阵方位角和子阵倾角；将子阵的容量、子阵方位角和子阵倾角输入到光伏发电能力仿真模型进行仿真。由于考虑水文和气象参数随季节变化的影响因素，使得仿真输入参数的准确度更高，提高仿真结果的准确性；将相似区块合并为子阵进行仿真，可以提高仿真效率，实现水面光伏电站的准确高效仿真。伏电站的准确高效仿真。伏电站的准确高效仿真。

A simulation method, device and system for surface photovoltaic power station

【技术实现步骤摘要】
一种用于水面光伏电站的仿真方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及光伏
，具体而言，涉及一种用于水面光伏电站的仿真方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]发电能力仿真的两个重要参数是光伏组件的方位角和倾角，两者决定了光伏组件接收到的太阳辐照量。对于水面光伏电站而言，由于受到变化水流和风力的影响，光伏组件的方位角和倾角也在不断变化，这与地面光伏电站的情况存在较大差别，因此水面光伏电站无法和地面光伏电站一样按照预设的方位角和倾角进行仿真。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的问题是如何获取水面光伏电站中光伏组件的方位角和倾角以进行水面光伏电站的准确仿真。
[0004]为解决上述问题，本专利技术提供一种用于水面光伏电站的仿真方法，包括：对水面光伏电站的光伏阵列进行区块划分，以生成区块；在每个所述区块中选取样本组件，获取所述样本组件的样本方位角和样本倾角；根据所述样本方位角和所述样本倾角获取所述样本组件所在区块的区块方位角和区块倾角，将所述区块方位角和所述区块倾角作为特征参数，对所有所述区块进行聚类生成子阵，并确定所述子阵的容量、子阵方位角和子阵倾角；将所述子阵的容量、所述子阵方位角和所述子阵倾角输入到光伏发电能力仿真模型进行仿真。
[0005]本专利技术所述的用于水面光伏电站的仿真方法，通过对水面光伏电站的光伏阵列进行区块划分生成区块，在区块中选取样本组件后获取样本组件的样本方位角和样本倾角，根据样本方位角和样本倾角获取样本组件所在区块的区块方位角和区块倾角，将区块方位角和区块倾角作为特征参数对区块进行聚类，将聚类后生成的子阵的容量、子阵方位角和子阵倾角作为仿真输入，由于考虑到了水文和气象参数随季节变化的因素对水面光伏电站的影响，本专利技术未按照预设的方位角和倾角进行仿真，而是通过对样本方位角和样本倾角进行处理得到子阵方位角和子阵倾角进行仿真，因而使得仿真输入参数的准确度更高，从而提高了仿真结果的准确性；同时由于将相似区块合并为子阵进行仿真，可以提高仿真效率，进而实现水面光伏电站的准确高效仿真。
[0006]可选地，所述在每个所述区块中选取样本组件，获取所述样本组件的样本方位角和样本倾角包括：将所述区块的中心光伏组件选取为所述样本组件，通过姿态传感器获取所述样本方位角和所述样本倾角，其中，所述姿态传感器设置在所述样本组件的背面或所述样本组件的支架上，且所述姿态传感器与所述样本组件保持相同姿态。
[0007]本专利技术所述的用于水面光伏电站的仿真方法，通过将姿态传感器设置在样本组件的背面或样本组件的支架上，且与样本组件保持相同姿态，从而准确捕捉水面光伏电站各个区域的方位角和倾角变化，进而使得仿真输入参数的准确度更高，提高了仿真结果的准确性。
[0008]可选地，所述根据所述样本方位角和所述样本倾角获取所述样本组件所在区块的区块方位角和区块倾角包括：在每个第一时间周期内，获取所述姿态传感器的传感数据，其中，所述传感数据包括所述样本方位角和所述样本倾角；将第二时间周期内所述样本方位角的平均值和所述样本倾角的平均值写入到预设的数据库中，其中，所述第二时间周期包括连续分布的多个所述第一时间周期；根据所述第二时间周期内所述样本方位角的平均值和所述样本倾角的平均值确定各个第三时间周期内的所述区块方位角和所述区块倾角，其中，任一所述第三时间周期包括连续分布的多个所述第二时间周期。
[0009]本专利技术所述的用于水面光伏电站的仿真方法，通过周期采集并取均值的方式来确定聚类的特征参数，有效排除异常值的影响，且能够避免占用过多存储空间，因此提高了仿真的效率及仿真结果的准确度。
[0010]可选地，所述将所述区块方位角和所述区块倾角作为特征参数，对所有所述区块进行聚类生成子阵包括：将各个所述第三时间周期内的所述区块方位角和所述区块倾角作为所述特征参数，采用二分K均值聚类对所有所述区块进行聚类生成所述子阵。
[0011]本专利技术所述的用于水面光伏电站的仿真方法，采用二分K均值聚类对区块进行聚类生成子阵，提高了仿真的效率及仿真结果的准确度。
[0012]可选地，所述采用二分K均值聚类对所有所述区块进行聚类生成所述子阵包括：根据所述特征参数生成集合列表，从所述集合列表中选取误差平方和最大的第一集合；从所述第一集合任意选取两个元素作为中心点，采用K均值聚类将所述第一集合拆分为第二集合和第三集合；重复上一步骤，直至所述第二集合和所述第三集合的误差平方和之和最小时，将所述第二集合和所述第三集合放回所述集合列表中；持续从所述集合列表中选取误差平方和最大的集合并进行相应拆分和放回操作，直至所述集合列表中的集合数量达到预设阈值时停止，此时聚类完成。
[0013]本专利技术所述的用于水面光伏电站的仿真方法，采用二分K均值聚类对区块进行聚类生成子阵，提高了仿真的效率及仿真结果的准确度。
[0014]可选地，所述采用二分K均值聚类对所有所述区块进行聚类生成所述子阵还包括：分别确定所述第二集合的中心点和所述第三集合的中心点，根据所述第二集合的中心点确定所述第二集合的误差平方和，根据所述第三集合的中心点确定所述第三集合的误差平方和，根据所述第二集合的误差平方和与所述第三集合的误差平方和确定所述误差平方和之和。
[0015]本专利技术所述的用于水面光伏电站的仿真方法，通过中心点来确定误差平方和之和，进而能够实现聚类，提高仿真效率。
[0016]可选地，所述确定所述子阵的容量、子阵方位角和子阵倾角包括：根据所述子阵包含的各个区块的容量之和确定所述子阵的容量；根据所述子阵包含的各个区块的所述区块方位角和所述区块倾角确定所述子阵方位角和所述子阵倾角。
[0017]本专利技术所述的用于水面光伏电站的仿真方法，根据子阵包含的各个区块的容量、区块方位角和区块倾角确定子阵的容量、子阵方位角和子阵倾角，进而作为仿真输入参数进行仿真，提高仿真效率。
[0018]可选地，所述区块的大小与所述光伏阵列的规模匹配。
[0019]本专利技术所述的用于水面光伏电站的仿真方法，通过设置区块的大小与光伏阵列的
规模匹配，有利于根据阵列规模调整区块大小，实现不同规模光伏阵列的仿真。
[0020]本专利技术还提供一种用于水面光伏电站的仿真装置，包括：区块划分模块，用于对水面光伏电站的光伏阵列进行区块划分，以生成区块；样本组件模块，用于在每个所述区块中选取样本组件，获取所述样本组件的样本方位角和样本倾角；聚类模块，用于根据所述样本方位角和所述样本倾角获取所述样本组件所在区块的区块方位角和区块倾角，将所述区块方位角和所述区块倾角作为特征参数，对所有所述区块进行聚类生成子阵，并确定所述子阵的容量、子阵方位角和子阵倾角；仿真模块，用于将所述子阵的容量、所述子阵方位角和所述子阵倾角输入到光伏发电能力仿真模型进行仿真。本专利技术所述的用于水面光伏电站的仿真装置与上述用于水面光伏电站的仿真方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
[0021]本专利技术还提供一种用于水面光伏电站的仿真系统，包括存储有计算机程序的计算机可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于水面光伏电站的仿真方法，其特征在于，包括：对水面光伏电站的光伏阵列进行区块划分，以生成区块；在每个所述区块中选取样本组件，获取所述样本组件的样本方位角和样本倾角；根据所述样本方位角和所述样本倾角获取所述样本组件所在区块的区块方位角和区块倾角，将所述区块方位角和所述区块倾角作为特征参数，对所有所述区块进行聚类生成子阵，并确定所述子阵的容量、子阵方位角和子阵倾角；将所述子阵的容量、所述子阵方位角和所述子阵倾角输入到光伏发电能力仿真模型进行仿真。2.根据权利要求1所述的用于水面光伏电站的仿真方法，其特征在于，所述在每个所述区块中选取样本组件，获取所述样本组件的样本方位角和样本倾角包括：将所述区块的中心光伏组件选取为所述样本组件，通过姿态传感器获取所述样本方位角和所述样本倾角，其中，所述姿态传感器设置在所述样本组件的背面或所述样本组件的支架上，且所述姿态传感器与所述样本组件保持相同姿态。3.根据权利要求2所述的用于水面光伏电站的仿真方法，其特征在于，所述根据所述样本方位角和所述样本倾角获取所述样本组件所在区块的区块方位角和区块倾角包括：在每个第一时间周期内，获取所述姿态传感器的传感数据，其中，所述传感数据包括所述样本方位角和所述样本倾角；将第二时间周期内所述样本方位角的平均值和所述样本倾角的平均值写入到预设的数据库中，其中，所述第二时间周期包括连续分布的多个所述第一时间周期；根据所述第二时间周期内所述样本方位角的平均值和所述样本倾角的平均值确定各个第三时间周期内的所述区块方位角和所述区块倾角，其中，任一所述第三时间周期包括连续分布的多个所述第二时间周期。4.根据权利要求3所述的用于水面光伏电站的仿真方法，其特征在于，所述将所述区块方位角和所述区块倾角作为特征参数，对所有所述区块进行聚类生成子阵包括：将各个所述第三时间周期内的所述区块方位角和所述区块倾角作为所述特征参数，采用二分K均值聚类对所有所述区块进行聚类生成所述子阵。5.根据权利要求4所述的用于水面光伏电站的仿真方法，其特征在于，所述采用二分K均值聚类对所有所述区块进行聚类生成所述子阵包括：根据所述特征参数生成集合列表，从所述集合列表中选取误差平方和最大...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁晨鹏，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：