光伏组件阴影遮挡分析方法技术

本申请实施例提供了一种光伏组件阴影遮挡分析方法

【技术实现步骤摘要】
光伏组件阴影遮挡分析方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本申请涉及光伏
，特别是涉及一种光伏组件阴影遮挡分析方法
、
装置
、
电子设备及存储介质
。

技术介绍

[0002]光伏电站是指与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统，光伏电站中设置有多个光伏组件
。
光伏组件
(
也叫太阳能电池板
)
是太阳能发电系统中的核心部分，光伏组件由多个太阳能电池组合在一起构成，其作用是将太阳能转化为电能
。
[0003]当前的光伏电站为了追求最大安装容量，通常在有限的可铺设区域内尽可能地满铺光伏组件，例如山地
、
平地
、
荒漠
、
渔光互补和海上光伏等等
。
但是，在实际应用中，会由于地形
、
障碍物等的影响，导致对光伏组件产生阴影遮挡，从而影响光伏组件的发电量，因此在前期设计时评估光伏电站中光伏组件的阴影遮挡情况是非常重要的
。
[0004]目前，光伏组件的阴影遮挡分析主要是通过计算光伏组件周围物体的每个顶点与太阳位置形成的射线，然后在光伏组件表面做投影计算，然后将投影点相连后形成阴影多边形，进而计算阴影多边形的面积
。
但是，该种算法涉及到投影计算
、
投影点合成多边形算法
、
面积计算等操作，因此需要消耗较大的计算资源，处理效率较低
。
专利技术内容
[0005]鉴于上述问题，本申请实施例提出了一种光伏组件阴影遮挡分析方法
、
装置
、
电子设备及存储介质，用以提高光伏组件阴影遮挡分析的处理效率
。
[0006]根据本申请的实施例的一个方面，提供了一种光伏组件阴影遮挡分析方法，所述方法包括：
[0007]获取光伏电站对应的物体三角网格信息；
[0008]获取太阳照射到光伏组件表面的射线簇；
[0009]判断所述射线簇中的各射线是否与任意一个所述物体三角网格相交；
[0010]根据相交的射线总数量与所述射线簇中的射线总数量的比值，计算所述光伏组件的阴影遮挡面积
。
[0011]可选地，在获取太阳照射到光伏组件表面的射线簇之前，还包括：获取所述光伏组件的表面告警点坐标以及太阳坐标；所述获取太阳照射到光伏组件表面的射线簇，包括：以所述太阳坐标为起点，以指向所述表面告警点坐标为射线方向，构建太阳照射到所述光伏组件表面的射线簇
。
[0012]可选地，所述获取所述光伏组件的表面告警点坐标，包括：将所述光伏组件均匀分割为多个设定图形；针对每个设定图形，获取所述设定图形的中心点坐标，将所述中心点坐标确定为所述光伏组件的表面告警点坐标
。
[0013]可选地，所述获取所述设定图形的中心点坐标，包括：获取所述光伏组件上的参考点坐标，并获取所述设定图形的中心点坐标相对于所述参考点坐标的横向偏移量和纵向偏
移量；将所述参考点坐标加上所述横向偏移量和所述纵向偏移量，得到所述设定图形的中心点坐标
。
[0014]可选地，在获取太阳照射到光伏组件表面的射线簇之前，还包括：将相邻的表面告警点两两相连形成网格状图形；构建场景
、
正交相机和画布，所述画布的像素总数量与所述表面告警点的总数量相同；将所述网格状图形添加到所述场景中，并将所述正交相机的位置对准所述网格状图形的中心点，调整所述正交相机的视口尺寸使得渲染输出结果铺满所述画布；构建所述网格状图形的片元着色器，将所述太阳坐标
、
所述表面告警点坐标和所述物体三角网格信息载入所述片元着色器；以所述太阳坐标为起点，以指向所述表面告警点坐标为射线方向，构建太阳照射到所述光伏组件表面的射线簇，判断所述射线簇中的各射线是否与任意一个所述物体三角网格相交，包括：在所述片元着色器中，以所述太阳坐标为起点，以指向所述表面告警点坐标为射线方向，构建太阳照射到所述光伏组件表面的射线簇，判断所述射线簇中的各射线是否与任意一个所述物体三角网格相交，将相交的射线对应的画布像素设置为设定颜色，输出所述画布
。
[0015]可选地，所述根据相交的射线总数量与所述射线簇中的射线总数量的比值，计算所述光伏组件的阴影遮挡面积，包括：根据所述画布中设定颜色的像素总数量与所述画布中的像素总数量的比值，计算所述光伏组件的阴影遮挡面积
。
[0016]可选地，在判断所述射线簇中的各射线是否与任意一个所述物体三角网格相交之前，还包括：从所述物体三角网格中筛选出目标物体三角网格，所述目标物体三角网格为可能对所述光伏组件产生阴影遮挡的物体三角网格；判断所述射线簇中的各射线是否与任意一个所述物体三角网格相交，包括：判断所述射线簇中的各射线是否与任意一个所述目标物体三角网格相交
。
[0017]可选地，在从所述物体三角网格中筛选出目标物体三角网格之前，还包括：获取所述光伏组件的表面告警点坐标以及太阳坐标；将相邻的表面告警点两两相连形成网格状图形，并获取所述网格状图形在
xy
轴平面上的投影的最小外接矩形信息；所述从所述物体三角网格中筛选出目标物体三角网格，包括：基于所述表面告警点坐标
、
所述太阳坐标和所述最小外接矩形信息，从所述物体三角网格中筛选出目标物体三角网格
。
[0018]可选地，在从所述物体三角网格中筛选出目标物体三角网格之前，还包括：构建所述网格状图形的顶点着色器，将所述太阳坐标
、
所述表面告警点坐标
、
所述物体三角网格信息和所述最小外接矩形信息载入所述顶点着色器；所述基于所述表面告警点坐标
、
所述太阳坐标和所述最小外接矩形信息，从所述物体三角网格中筛选出目标物体三角网格，包括：在所述顶点着色器中，基于所述表面告警点坐标
、
所述太阳坐标和所述最小外接矩形信息，从所述物体三角网格中筛选出目标物体三角网格
。
[0019]可选地，所述基于所述表面告警点坐标
、
所述太阳坐标和所述最小外接矩形信息，从所述物体三角网格中筛选出目标物体三角网格，包括：针对每个表面告警点，构建以所述表面告警点坐标在所述
xy
轴平面上的第一投影坐标为原点，
x
轴与所述
xy
轴平面的
x
轴平行，
y
轴与所述
xy
轴平面的
y
轴平行的第一
xy
轴平面，获取所述太阳坐标在所述
xy
轴平面上的第二投影坐标，并确定所述第二投影坐标在所述第一
xy
轴平面上所处的第一目标象限；根据所述最小外接矩形信息和所述第一目标象限确定目标顶点坐标，构建以所述目标顶点坐标在所述
xy<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种光伏组件阴影遮挡分析方法，其特征在于，所述方法包括：获取光伏电站对应的物体三角网格信息；获取太阳照射到光伏组件表面的射线簇；判断所述射线簇中的各射线是否与任意一个所述物体三角网格相交；根据相交的射线总数量与所述射线簇中的射线总数量的比值，计算所述光伏组件的阴影遮挡面积
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取太阳照射到光伏组件表面的射线簇之前，还包括：获取所述光伏组件的表面告警点坐标以及太阳坐标；所述获取太阳照射到光伏组件表面的射线簇，包括：以所述太阳坐标为起点，以指向所述表面告警点坐标为射线方向，构建太阳照射到所述光伏组件表面的射线簇
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述光伏组件的表面告警点坐标，包括：将所述光伏组件均匀分割为多个设定图形；针对每个设定图形，获取所述设定图形的中心点坐标，将所述中心点坐标确定为所述光伏组件的表面告警点坐标
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取所述设定图形的中心点坐标，包括：获取所述光伏组件上的参考点坐标，并获取所述设定图形的中心点坐标相对于所述参考点坐标的横向偏移量和纵向偏移量；将所述参考点坐标加上所述横向偏移量和所述纵向偏移量，得到所述设定图形的中心点坐标
。5.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在获取太阳照射到光伏组件表面的射线簇之前，还包括：将相邻的表面告警点两两相连形成网格状图形；构建场景
、
正交相机和画布，所述画布的像素总数量与所述表面告警点的总数量相同；将所述网格状图形添加到所述场景中，并将所述正交相机的位置对准所述网格状图形的中心点，调整所述正交相机的视口尺寸使得渲染输出结果铺满所述画布；构建所述网格状图形的片元着色器，将所述太阳坐标
、
所述表面告警点坐标和所述物体三角网格信息载入所述片元着色器；以所述太阳坐标为起点，以指向所述表面告警点坐标为射线方向，构建太阳照射到所述光伏组件表面的射线簇，判断所述射线簇中的各射线是否与任意一个所述物体三角网格相交，包括：在所述片元着色器中，以所述太阳坐标为起点，以指向所述表面告警点坐标为射线方向，构建太阳照射到所述光伏组件表面的射线簇，判断所述射线簇中的各射线是否与任意一个所述物体三角网格相交，将相交的射线对应的画布像素设置为设定颜色，输出所述画布
。6.
根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据相交的射线总数量与所述射线簇中的射线总数量的比值，计算所述光伏组件的阴影遮挡面积，包括：根据所述画布中设定颜色的像素总数量与所述画布中的像素总数量的比值，计算所述光伏组件的阴影遮挡面积
。
7.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在判断所述射线簇中的各射线是否与任意一个所述物体三角网格相交之前，还包括：从所述物体三角网格中筛选出目标物体三角网格，所述目标物体三角网格为可能对所述光伏组件产生阴影遮挡的物体三角网格；判断所述射线簇中的各射线是否与任意一个所述物体三角网格相交，包括：判断所述射线簇中的各射线是否与任意一个所述目标物体三角网格相交
。8.
根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在从所述物体三角网格中筛选出目标物体三角网格之前，还包括：获取所述光伏组件的表面告警点坐标以及太阳坐标；将相邻的表面告警点两两相连形成网格状图形，并获取所述网格状图形在
xy
轴平面上的投影的最小外接矩形信息；所述从所述物体三角网格中筛选出目标物体三角网格，包括：基于所述表面告警点坐标
、
所述太阳坐标和所述最小外接矩形信息，从所述物体三角网格中筛选出目标物体三角网格
。9.
根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在从所述物体三角网格中筛选出目标物体三角网格之前，还包括：构建所述网格状图形的顶点着色器，将所述太阳坐标
、
所述表面告警点坐标
、
所述物体三角网格信息和所述最小外接矩...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文懿，
申请(专利权)人：隆基光伏科技，
类型：发明
国别省市：