分布式光伏电站的仿真系统、项目方案生成方法及设备技术方案

本申请实施例提供了一种分布式光伏电站的仿真系统、项目方案生成方法及设备涉及分布式光伏技术领域。包括：气象资源分析单元，用于获取目标位置的气象/光资源数据；分布式光伏电站仿真设计单元，用于基于场景图像、地形图、安装要求信息以及排布要求信息生成分布式光伏电站的目标仿真模型；电气一次子系统设计单元，用于基于第一类光伏电气设备的仿真模型和目标仿真模型得到电气一次方案；电气二次子系统设计单元，用于基于第二类光伏电气设备的仿真模型、电气一次方案以及目标仿真模型得到电气二次方案。本申请实施例实现了为用户提供一站式完成分布式光伏系统的全专业、全周期、多样化方案的设计，降低了分布式光伏方案设计的技术难度。技术难度。技术难度。

【技术实现步骤摘要】
分布式光伏电站的仿真系统、项目方案生成方法及设备


[0001]本申请涉及分布式光伏
，具体而言，本申请涉及一种分布式光伏电站的仿真系统、项目方案生成方法及设备。

技术介绍

[0002]随着分布式光伏行业及其
日益发展及分布式光伏行业规模的快速增大，分布式光伏项目数量大规模增加，应用场景日趋复杂化；同时，分布式光伏电站在前期可行性研究阶段、勘察设计阶段需要对项目进行专业设计，设计内容包括对场地的勘察测量及建模，对太阳能及气象资源的模拟分析，对光伏发电系统的模拟分析及发电量计算，对电气一次、二次系统的设计、对土建结构部分的设计，以及对项目概算及造价统计，经济性评价计算分析等多项专业工作，是一项需要多个专业、多名专业工程师的互相协同配合才能够完成的高度专业化设计工作。
[0003]同时，要完整的设计一个分布式光伏电站项目，通常还需要不同专业工程师借助多种专业软件辅助设计，例如水文气象专业分析光资源需要模拟气象光照资源的SolarGis、Meteonorm软件，计算光伏发电量并进行阴影分析的PVsyst软件，总图专业模拟光伏布置场地的二维/三维建模软件AutoCad/Helios3D，电气专业的ETAP软件，土建专业的盈建科设计软件，以及技经专业的木联能、博微软件等。
[0004]以上设计工作及辅助软件均离不开多个专业、多名专业工程师之间的协同配合下完成，其工作过程耗时耗力、成本高、专业多且模型复杂，并且依靠人工配合得到的设计方案受个人经验及主观判断的影响，通常并不是最优的选择，同时也无法满足准确、快速、多样化的要求。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种分布式光伏电站的仿真系统、项目方案生成方法及电子设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品，用于解决
技术介绍
中存在的至少一项技术问题。
[0006]根据本申请实施例的第一方面，提供了分布式光伏电站的仿真系统，所述仿真系统包括：
[0007]气象资源分析单元，用于获取待设计的分布式光伏电站所在目标位置的气象/光资源数据；
[0008]分布式光伏电站仿真设计单元，用于通过手动绘制、外部导入以及预设算法中的至少一种获得目标位置和目标位置的周围区域的场景图像、地形图、分布式光伏电站所需光伏组件的安装区域对应的安装要求信息、光伏组件的排布要求信息，基于场景图像、地形图、安装要求信息以及排布要求信息生成分布式光伏电站的目标仿真模型；
[0009]电气一次子系统设计单元，用于响应于用户所选择的第一类光伏电气设备的仿真模型，第一类光伏电气设备为构建分布式光伏电站的电气一次子系统所需的分布式光伏电
气设备，基于第一类光伏电气设备的仿真模型和目标仿真模型得到电气一次子系统对应的电气一次方案；
[0010]电气二次子系统设计单元，用于响应于用户所选择的第二类光伏电气设备的仿真模型，第二类光伏电气设备为构建分布式光伏电站的电气二次子系统所需的分布式光伏电气设备，基于第二类光伏电气设备的仿真模型、电气一次方案以及目标仿真模型得到电气二次子系统对应的电气二次方案。
[0011]在一个可能的实现方式中，分布式光伏电站仿真设计单元包括：
[0012]环境仿真模型生成模块，用于基于气象/光资源卫星数据以及场景图像构建分布式光伏电站的环境仿真模型；
[0013]安装区域仿真模型生成模块，用于将安装要求信息输入环境仿真模型，得到建立于环境仿真模型上的安装区域仿真模型；
[0014]地形仿真模型生成模块，用于将地形图输入环境仿真模型，得到建立于环境仿真模型上的地形仿真模型；
[0015]光伏组件排布模型生成模块，用于将排布要求信息输入环境仿真模型，得到建立于环境仿真模型上的光伏组件排布模型；
[0016]目标仿真模型生成模块，用于将环境仿真模型、安装区域仿真模型、地形仿真模型以及光伏组件排布模型的整体作为目标仿真模型。
[0017]在一个可能的实现方式中，安装区域包括至少一个单元区域；电气一次子系统设计单元包括：
[0018]组串方案设计模块，用于结合预设国标要求，确定每个单元区域的组件
‑
逆变器组串方案；
[0019]汇流方案设计模块，用于在目标仿真模型添加各单元区域的汇流箱模型，基于单元区域的组串方案以及汇流箱模型确定单元区域的汇流方案，汇流方案包括最优电缆路径。
[0020]在一个可能的实现方式中，第一类光伏电气设备包括升压变压器、开关站所需设备以及光伏并网柜；
[0021]电气一次子系统设计单元还包括：
[0022]升压变压器电气模型配置模块，用于响应于用户所选择与待配置的升压变压器电气模型存在关联关系的第一关联设备模型，基于第一关联设备模型的各个参数确定升压变压器的变压器容量，匹配并配置与变压器容量对应的升压变压器电气模型；
[0023]开关站电气主接线模型配置模块，用于响应于用户为配置开关站所选择的开关站所需设备以及为各个开关站所需设备的参数，基于各个开关站所需设备的参数确定开关站的电气主接线模型；
[0024]光伏并网柜电气模型配置模块，用于响应于用户所选择与待配置的光伏并网柜电气模型存在关联关系的第二关联设备模型，基于第二关联设备模型的各个参数确定待配置的光伏并网柜的容量，匹配并配置与光伏并网柜的容量对应的升压变压器电气模型。
[0025]在一个可能的实现方式中，地形仿真模型生成模块还用于确定目标位置的地平线造成的辐照损失及电量损失；
[0026]仿真系统还包括：
[0027]光伏仿真计算单元，用于基于目标仿真模型以及电气一次方案确定预设时间段的发电量；用于基于辐照损失、电量损失以及电气一次方案确定各项发电量折减、系统损耗系数、系统总效率及损耗计算；基于发电量确定污染物排放量。
[0028]在一个可能的实现方式中，仿真系统还包括：
[0029]土建结构子系统设计单元，用于基于用户所选择的光伏组件支架形式、组件布置形式、支架材质、支架基础形式、支架基础参数生成土建结构子系统设计方案，土建结构子系统设计方案包括土建结构子系统的工程量清单和支架排布图。
[0030]在一个可能的实现方式中，仿真系统还包括：
[0031]光伏概算分析单元，用于基于目标仿真系统、电气一次方案、土建结构子系统设计方案确定分布式光伏电站的各个单元的工程量，并将每个单元的工程量和预设匹配指标库中的价格进行匹配，获得各个单元的成本，并基于各个单元的成本生成工程概算清单。
[0032]在一个可能的实现方式中，仿真系统还包括：
[0033]光伏财务评价分析单元，用于获取预设的财务评价分析输入参数，基于财务评价分析输入参数和工程概算清单生成财务评价结果清单。
[0034]在一个可能的实现方式中，仿真系统还包括：
[0035]技术方案成果输出单元，用于输出目标报告文件，目标报告文件包括电气一次方案、电气二次方案、组件
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逆变器匹配方案、组串本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式光伏电站的仿真系统，其特征在于，所述仿真系统包括：气象资源分析单元，用于获取待设计的分布式光伏电站所在目标位置的气象/光资源数据；分布式光伏电站仿真设计单元，用于通过手动绘制、外部导入以及预设算法中的至少一种获得所述目标位置和所述目标位置的周围区域的场景图像、地形图、所述分布式光伏电站所需光伏组件的安装区域对应的安装要求信息、所述光伏组件的排布要求信息，基于所述场景图像、所述地形图、安装要求信息以及所述排布要求信息生成所述分布式光伏电站的目标仿真模型；电气一次子系统设计单元，用于响应于用户所选择的第一类光伏电气设备的仿真模型，所述第一类光伏电气设备为构建所述分布式光伏电站的电气一次子系统所需的分布式光伏电气设备，基于所述第一类光伏电气设备的仿真模型和所述目标仿真模型得到所述电气一次子系统对应的电气一次方案；电气二次子系统设计单元，用于响应于用户所选择的第二类光伏电气设备的仿真模型，所述第二类光伏电气设备为构建所述分布式光伏电站的电气二次子系统所需的分布式光伏电气设备，基于所述第二类光伏电气设备的仿真模型、所述电气一次方案以及所述目标仿真模型得到所述电气二次子系统对应的电气二次方案。2.根据权利要求1所述的仿真系统，其特征在于，所述分布式光伏电站仿真设计单元包括：环境仿真模型生成模块，用于基于所述气象/光资源卫星数据以及所述场景图像构建所述分布式光伏电站的环境仿真模型；安装区域仿真模型生成模块，用于将所述安装要求信息输入所述环境仿真模型，得到建立于所述环境仿真模型上的安装区域仿真模型；地形仿真模型生成模块，用于将所述地形图输入所述环境仿真模型，得到建立于所述环境仿真模型上的地形仿真模型；光伏组件排布模型生成模块，用于将所述排布要求信息输入所述环境仿真模型，得到建立于所述环境仿真模型上的光伏组件排布模型；目标仿真模型生成模块，用于将所述环境仿真模型、所述安装区域仿真模型、地形仿真模型以及所述光伏组件排布模型的整体作为目标仿真模型。3.根据权利要求2所述的仿真系统，其特征在于，所述安装区域包括至少一个单元区域；所述电气一次子系统设计单元包括：组串方案设计模块，用于结合预设国标要求，确定每个单元区域的组件
‑
逆变器组串方案；汇流方案设计模块，用于在所述目标仿真模型添加各单元区域的汇流箱模型，基于所述单元区域的组串方案以及所述汇流箱模型确定所述单元区域的汇流方案，所述汇流方案包括最优电缆路径。4.根据权利要求1所述的仿真系统，其特征在于，所述第一类光伏电气设备包括升压变压器、开关站所需设备以及光伏并网柜；所述电气一次子系统设计单元还包括：升压变压器电气模型配置模块，用于响应于用户所选择与待配置的升压变压器电气模
型存在关联关系的第一关联设备模型，基于所述第一关联设备模型的各个参数确定升压变压器的变压器容量，匹配并配置与所述变压器容量对应的升压变压器电气模型；开关站电气主接线模型配置模块，用于响应于用户为配置开关站所选择的开关站所需设备以及为各个开关站所需设备的参数，基于各个开关站所需设备的参数确定开关站的电气主接线模型；光伏并网柜电气模型配置模块，用于响应于用户所选择与待配置的光伏并网柜电气模型存在关联关系的第二关联设备模型，基于所述第二关联设备模型的各个参数确定待配置的光伏并网柜的容量，匹配并配置与所述光伏并网柜的容量对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：武彦辰，倪威，金鑫，
申请(专利权)人：视觉动力北京科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：