[發(fā)明專利]一種平單軸支架間距與跟蹤范圍的優(yōu)化計算方法

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• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109615693A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱雅文;杜歡;吳兢;趙興國
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇輝倫太陽能科技有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06F17/50
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;俞翠華

本發(fā)明公開了一種平單軸支架間距與跟蹤范圍的優(yōu)化計算方法，包括：在PVsyst軟件中建立光伏電站系統(tǒng)的3D模型以及光伏電站系統(tǒng)的3D陰影模型；在PVsyst軟件中進行太陽陰影模擬，得到初步的光伏電站系統(tǒng)中支架最佳間距；逐步增加所述支架最佳間距，利用PVsyst軟件模擬出不同間距下的電站發(fā)電量，并計算出不同間距下光伏電站系統(tǒng)增加的成本，從而獲得對應(yīng)的投資收益率，進而獲得最大投資收益率情況下的支架東西間距；基于所述支架東西間距，利用PVsyst軟件重新建立光伏電站系統(tǒng)的模型；逐步降低初定的跟蹤范圍，并模擬出不同跟蹤范圍下的電站發(fā)電量，獲得最大發(fā)電量情況下的跟蹤范圍值。本發(fā)明不僅降低了度電成本，而且能最大限度的提升電站的投資回報率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光伏電站測算技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種平單軸支架間距與跟蹤范圍的優(yōu)化計算方法。

背景技術(shù)

光伏電站一般使用的是固定支架安裝，組件按照最佳傾角安裝，最佳傾角的選取原則一般是組件方陣面獲取到最大太陽輻射量時的傾角，使用該安裝方式的系統(tǒng)雖然較穩(wěn)定，但不能充分利用太陽光，發(fā)電量較保守。平單軸跟蹤系統(tǒng)適合安裝在中低緯度地區(qū)，它的原理是根據(jù)太陽位置，間歇的驅(qū)動電機帶動機械機構(gòu)，使光伏組件跟隨太陽位置運動，從而減小太陽光的入射角度，提高組件對太陽輻射的吸收率，大幅增加系統(tǒng)的發(fā)電量。

PVsyst軟件是目前光伏系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域比較常用的軟件之一，是一款光伏系統(tǒng)設(shè)計輔助軟件，其中集成了大量的系統(tǒng)計算方法和公式，比如組件間距計算(包括固定支架組件和跟蹤支架組件)、陰影模擬等，可以用來對光伏系統(tǒng)進行設(shè)計和發(fā)電量模擬計算，能夠完整地對光伏發(fā)電系統(tǒng)進行研究、設(shè)計和數(shù)據(jù)分析。

現(xiàn)有技術(shù)在計算平單軸跟蹤支架東西間距時，一般是利用PVsyst軟件進行輔助計算，依據(jù)的計算原則是《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》中關(guān)于光伏方陣布置要求，即保證冬至日真太陽時9:00～15:00組件之間(南、北、東、西)無陰影遮擋。對于平單軸系統(tǒng)而言，組件一般沿南北軸，跟隨太陽高度角自東向西旋轉(zhuǎn)，所以要保證組件在冬至日真太陽時9:00～15:00之間東西方向無陰影遮擋。

此種方法計算出的支架東西間距是常規(guī)算法，并沒有進行優(yōu)化計算，沒有考慮調(diào)整支架間距可以獲取最大的投資收益率(Internal rate of return，IRR)，以及進一步調(diào)整跟蹤范圍可以獲取最大的電站發(fā)電量。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提出一種平單軸支架間距與跟蹤范圍的優(yōu)化計算方法，不僅降低了度電成本，而且能最大限度的提升電站的投資回報率。

實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種平單軸支架間距與跟蹤范圍的優(yōu)化計算方法，包括：

(1)在PVsyst軟件中建立光伏電站系統(tǒng)的3D模型；

(2)基于所述光伏電站系統(tǒng)的模型以及初定的跟蹤范圍，在PVsyst軟件中建立光伏電站系統(tǒng)的3D陰影模型；

(3)基于所述光伏電站系統(tǒng)的3D陰影模型，在PVsyst軟件中進行太陽陰影模擬，得到初步的光伏電站系統(tǒng)中支架最佳間距；

(4)按照設(shè)定的步長逐步增加步驟(3)中獲得的支架最佳間距，利用PVsyst軟件模擬出不同間距下的電站發(fā)電量，并計算出不同間距下光伏電站系統(tǒng)增加的成本，從而獲得對應(yīng)的投資收益率，進而獲得最大投資收益率情況下的支架東西間距；

(5)基于步驟(4)中獲得的最大投資收益率情況下的支架東西間距，利用PVsyst軟件重新建立光伏電站系統(tǒng)的模型；

(6)基于所述重新建立的光伏電站系統(tǒng)的模型，按照設(shè)定的步長逐步降低初定的跟蹤范圍，并利用PVsyst軟件模擬出不同跟蹤范圍下的電站發(fā)電量，最終獲得最大發(fā)電量情況下的跟蹤范圍值。