[發明專利]一種山地光伏陣列等效最佳傾角平面的三維布置方法

有效

• 申請號: 201810018080.1
• 申請日: 2018-01-09
• 公開（公告）號: CN110021063B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 姚永琴;郭黎明;王憶麟
• 申請（專利權）人: 特變電工新疆新能源股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/13;G06T17/00;G06F113/04
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

1.一種山地光伏陣列等效最佳傾角平面的三維布置方法，其特征在于，包括如下步驟：

獲取坡角θ、光伏陣列相對于水平面的最佳傾角α，以及坡面的方位角β₁；

根據θ、α、β₁和光伏陣列平面及坡面的解析幾何模型得出滿足光伏陣列處于最佳傾角平面內并與山體表面相切條件的光伏陣列平面與坡面的夾角α₁、光伏陣列平面與參考平面的夾角α₂、光伏陣列相對于水平面的方位角β，以及光伏陣列的基線斜率γ，所述參考平面指的是經過光伏陣列平面與坡面的交線，并與過所述交線的鉛垂面相垂直的面，具體為：

根據θ、α、β₁及光伏陣列平面與坡面的幾何關系得出光伏陣列平面的法向量、坡面的法向量及所述鉛垂面的法向量；

根據光伏陣列平面和坡面的法向量得出光伏陣列平面與坡面的夾角α₁的余弦值，進而得到α₁；

根據坡面的法向量和所述鉛垂面的法向量得出坡面與所述鉛垂面的夾角余弦值，再根據所述夾角余弦值和α₁得到α₂；

根據θ、α及光伏陣列平面與坡面的幾何關系得出β的余弦值和γ的余弦值，進而得到β和γ；

所述坡面朝向為正西朝向時，

光伏陣列相對于水平面的方位角β_西具體為：

光伏陣列平面與坡面的夾角α_1西具體為：

α_1西＝arccos(cosθcosα)；

光伏陣列平面與參考平面的夾角α_2西具體為：

光伏陣列的基線斜率γ_西具體為：

其中，和分別為坡面朝向為正西朝向或正東朝向時坡面的法向量、光伏陣列平面的法向量和所述鉛垂面的法向量。

2.根據權利要求1所述的三維布置方法，其特征在于，所述坡面朝向為正西朝向或正東朝向時，

坡面的法向量為：

光伏陣列平面的法向量為：

所述鉛垂面的法向量為：

3.根據權利要求2所述的三維布置方法，其特征在于，所述坡面朝向為正東朝向時，

光伏陣列相對于水平面的方位角β_東具體為：

光伏陣列平面與坡面的夾角α_1東具體為：

α_1東＝arccos(cosθcosα)；

光伏陣列平面與參考平面的夾角α_2東具體為：

光伏陣列的基線斜率γ_東具體為：

4.根據權利要求1所述的三維布置方法，其特征在于，所述坡面朝向為南偏西朝向或南偏東朝向時，

坡面的法向量為：

光伏陣列平面的法向量為：

所述鉛垂面的法向量為：

5.根據權利要求4所述的三維布置方法，其特征在于，所述坡面朝向為南偏西朝向時，

光伏陣列相對于水平面的方位角β_南偏西具體為：

光伏陣列平面與坡面的夾角α_1南偏西具體為：

α_1南偏西＝arccos(cosβ₁sinθsinα+cosθcosα)；

光伏陣列平面與參考平面的夾角α_2南偏西具體為：

光伏陣列的基線斜率γ_南偏西具體為：

6.根據權利要求4所述的三維布置方法，其特征在于，所述坡面朝向為南偏東朝向時，

光伏陣列相對于水平面的方位角β_南偏西具體為：

光伏陣列平面與坡面的夾角α_1南偏東具體為：

α_1南偏東＝arccos(cosβ₁sinθsinα+cosθcosα)；

光伏陣列平面與參考平面的夾角α_2南偏東具體為：

光伏陣列的基線斜率γ_南偏東具體為：