一种光伏电站的智能化设计平台及其智能化设计方法技术

本发明专利技术公开了一种光伏电站的智能化设计平台及其智能化设计方法。平台包括：1.无人机测绘系统对目标电站进行航拍测绘，并将无人机航拍获得航拍数据导入图形处理软件，根据设计的需要导出兼容格式数据，生成地形等高线数据作为地形数据；2.光伏电站布局设计系统导入地形数据，判断地形数据中的地形是否满足布局要求，在满足时根据地形数据完成光伏电站布局设计和电气连接设计，并将生成的光伏电站模型作为设计结果打包成中间输出文件；3.光伏电站数据仿真系统导入中间输出文件，对光伏电站模型的布局设计进行数据分析验证生成计算结果，判断计算结果是否满足目标设计，在满足时导出光伏电站模型的标准设计文件和数据仿真文件。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏电站的智能化设计平台及其智能化设计方法
本专利技术涉及一种光伏电站设计领域，尤其涉及一种光伏电站的智能化设计平台及其智能化设计方法。
技术介绍
随着新能源技术的日益壮大的发展，大型光伏电站的建立，受制于电站设计水平与设计模的限制，电站设计的不合理性、不科学性体现得日益明显。光伏电站的设计主要包括电站的选址、组件布置、系统电缆走向、设备的安装位置等，而这一系列的设计的合理性、科学性关乎系统的发电量、电站的投资收益比，而合理的设计能的节省系统的初始投资成本和提高系统的发电量，确保电站安全、高效的运行。随着技术和设计理念的发展，当前针对光伏电站设计，设计人员逐步采取CAD等软件进行工作，但是仍然存在一些问题。问题首先体现在设计效率上，采用此等设计软件仍然需要大量的手工计算，设备材料统计，发电量计算，且没有将整个光伏电站的设计的过程有效的结合起来，形成互相自动验证、关联修改的过程，各个环节相互独立和脱节。光伏设计电站的目前使用的平台，需要进行大量的手工工作，重复劳动多，设计软件只有集合特性，没有专业属性，不利于形成直观的印象和效果，不能满足当前的需求。
技术实现思路
基于上述缺陷，本专利技术提供一种光伏电站的智能化设计平台及其及智能化设计方法，其以改善现有的粗犷式设计方法，解决现有技术无法实现的电站精细化设计目标，从而提高光伏电站的发电量、减少初始投资成本，降低光伏电站的平均化度电成本。本专利技术的解决方案是：一种光伏电站的智能化设计平台，包括：(1)无人机测绘系统，包括：地图导入模块，用于根据客户的选址需求导入地图，并根据客户的目标选址经纬度信息和电站面积在所述地图中进行定位；无人机规划模块，用于进行无人机的拍摄路径和分辨率的规划；无人机航拍模块，用于驱动所述无人机根据所述规划起飞进行航拍获得航拍数据，作业完成后降落；数据处理模块，用于将所述航拍数据导入图形处理软件，处理后导出兼容格式数据，生成地形等高线数据作为地形数据；(2)光伏电站布局设计系统，包括：地形数据导入模块，用于导入所述地形数据；地形判断模块，用于判断所述地形数据中的地形是否满足布局要求；电站布局模块，用于在所述地形数据中的地形满足布局要求时，根据所述地形数据和设计参数完成光伏电站模型的布局设计，并将生成的光伏电站模型作为设计结果打包成中间输出文件；电气连接模块，用于对所述光伏电站模型完成布局设计后进行电气连接设计；(3)光伏电站数据仿真系统，包括：文件导入模块，用于导入包含光伏电站模型信息的所述中间输出文件；核算模块，用于对所述光伏电站模型的布局设计进行数据分析验证并生成计算结果；目标设计判断模块，用于判断所述计算结果是否满足目标设计；导出模块，用于在所述计算结果满足目标设计时导出所述光伏电站模型的数据分析和仿真结构。作为上述方案的进一步改进，无人机规划模块利用路径规划软件进行无人机的拍摄路径和分辨率的规划。作为上述方案的进一步改进，所述光伏电站布局设计系统还包括数据库模块，所述数据库模块用于从模型数据库中导出模型数据至所述光伏电站模型，所述模型数据库为设计提供所需的设备模型。优选地，设备模型包括光伏组件模型、逆变器部件模型。作为上述方案的进一步改进，所述数据分析验证包括：计算所述光伏电站模型的总年发电量、月发电量、日发电量数据；计算所述光伏电站数据仿真系统的遮挡损失、全局损失、有效功率；根据所述光伏电站数据仿真系统提供的接口导入所述光伏电站模型中各部件的最新成本，计算所述光伏电站模型的设备成本、线缆成本、土地成本、投资回报率。本专利技术还提供一种光伏电站的智能化设计方法，包括以下步骤：根据客户的选址需求导入地图，并根据客户的目标选址经纬度信息和电站面积在所述地图中进行定位；进行无人机的拍摄路径和分辨率的规划；驱动所述无人机根据所述规划起飞进行航拍获得航拍数据，作业完成后降落；将所述航拍数据导入图形处理软件，处理后导出兼容格式数据，生成地形等高线数据作为地形数据；导入所述地形数据；判断所述地形数据中的地形是否满足布局要求；在所述地形数据中的地形满足布局要求时，根据所述地形数据和设计参数完成光伏电站模型的布局设计，并将生成的光伏电站模型作为设计结果打包成中间输出文件；对所述光伏电站模型完成布局设计后进行电气连接设计；导入包含光伏电站模型信息的所述中间输出文件；对所述光伏电站模型的布局设计进行数据分析验证并生成计算结果；判断所述计算结果是否满足目标设计；在所述计算结果满足目标设计时导出所述光伏电站模型的数据分析和仿真结构。作为上述方案的进一步改进，利用路径规划软件进行无人机的拍摄路径和分辨率的规划。作为上述方案的进一步改进，从模型数据库中导出模型数据至所述光伏电站模型，所述模型数据库为设计提供所需的设备模型。进一步地，设备模型包括光伏组件模型、逆变器部件模型。作为上述方案的进一步改进，数据分析和仿真结构指：标准化设计文档、图纸图形、曲线报表。综上所述，本专利技术的光伏电站的智能化设计平台中各系统(无人机测绘系统、光伏电站布局设计系统、光伏电站数据仿真系统)数据格式相互兼容、数据协同共享、设计相互验证和反馈，具体表现如下。1.所述无人机测绘系统可通过飞行航拍勘测电站，与人工勘测相比较，有效率高、精度高、成本低等优点，拍摄的分辨率高达3-30cm，1MW光伏电站十分钟即可完成航拍，航拍结束后，可通过系统软件对拍摄图片进行数据处理，生成地形等高数据。2.所述光伏电站布局设计系统可提供接口导入地形数据，对地形进行高程、坡度、面积等分析；提供接口导入模型数据库，包括光伏组件模型库、逆变器部件模型库等模型库；可视化一键完成光伏电站布局设计，生成系统三维模型，生成设计标准文档和与交互文件。3.所述光伏电站数据仿真系统可提供接口导入光伏电站布局设计系统的中间输出结果、导入地理数据、导入气象数据、导入光伏电站部件的参数数据和价格数据；可对布局设计进行数据分析验证，计算输出成本、发电量、投资回报率并输出标准文件，同时输出光伏电站布局设计的相关参数。4.所述光伏电站布局设计系统与光伏电站数据仿真系统可进行反复交互验证，布局设计系统将设计的中间结果导入数据仿真系统进行验证，验证布局、设备参数、系统参数是否合理，同时根据的具体情况进行推荐，将推荐的设计参数导入布局设计系统，进行布局修正，如此反复运行达到设计最优，形成闭环设计模式。5.通过整合各类设计资源，融合客户需求数据、地理气象数据、地形测绘数据、电站规划数据、电站经济性数据于一体化的智能设计平台。智能设计平台的系统架构的主要特点为：(1)构架一体化智能设计平台，促进光伏电站设计的智能化、科学性、设计过程和设计输出的规范标准化；(2)各系统数据的共享、资源整合、关联修改、电站设计结果的相互验证；(3)无人机地形勘测系统的自动化精确勘测，可精细化输出地图的点云数据、自动拼接生成数字表面模型DSM和正射影像图DOM等；(4)光伏电站布局设计系统的三维画全景设计、可操作性强、可直观逼真展现电站设计效果，提升光伏电站设计效率，同时可生成设备清单等设计数据；(5)光伏电站数据仿真系统可模拟光伏电站的运行情况、进行发电量统计、投资比预测等大量数据、推荐最佳设计方案。附图说明图1为本专利技术光伏电站的智能化设计平台的整体架构图。图2为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏电站的智能化设计平台，其特征在于：包括：(1)无人机测绘系统，包括：地图导入模块，用于根据客户的选址需求导入地图，并根据客户的目标选址经纬度信息和电站面积在所述地图中进行定位；无人机规划模块，用于进行无人机的拍摄路径和分辨率的规划；无人机航拍模块，用于驱动所述无人机根据所述规划起飞进行航拍获得航拍数据，作业完成后降落；数据处理模块，用于将所述航拍数据导入图形处理软件，处理后导出兼容格式数据，生成地形等高线数据作为地形数据；(2)光伏电站布局设计系统，包括：地形数据导入模块，用于导入所述地形数据；地形判断模块，用于判断所述地形数据中的地形是否满足布局要求；电站布局模块，用于在所述地形数据中的地形满足布局要求时，根据所述地形数据和设计参数完成光伏电站模型的布局设计，并将生成的光伏电站模型作为设计结果打包成中间输出文件；电气连接模块，用于对所述光伏电站模型完成布局设计后进行电气连接设计；(3)光伏电站数据仿真系统，包括：文件导入模块，用于导入包含光伏电站模型信息的所述中间输出文件；核算模块，用于对所述光伏电站模型的布局设计进行数据分析验证并生成计算结果；目标设计判断模块，用于判断所述计算结果是否满足目标设计；导出模块，用于在所述计算结果满足目标设计时导出所述光伏电站模型的数据分析和仿真结构。...

【技术特征摘要】
1.一种光伏电站的智能化设计平台，其特征在于：包括：(1)无人机测绘系统，包括：地图导入模块，用于根据客户的选址需求导入地图，并根据客户的目标选址经纬度信息和电站面积在所述地图中进行定位；无人机规划模块，用于进行无人机的拍摄路径和分辨率的规划；无人机航拍模块，用于驱动所述无人机根据所述规划起飞进行航拍获得航拍数据，作业完成后降落；数据处理模块，用于将所述航拍数据导入图形处理软件，处理后导出兼容格式数据，生成地形等高线数据作为地形数据；(2)光伏电站布局设计系统，包括：地形数据导入模块，用于导入所述地形数据；地形判断模块，用于判断所述地形数据中的地形是否满足布局要求；电站布局模块，用于在所述地形数据中的地形满足布局要求时，根据所述地形数据和设计参数完成光伏电站模型的布局设计，并将生成的光伏电站模型作为设计结果打包成中间输出文件；电气连接模块，用于对所述光伏电站模型完成布局设计后进行电气连接设计；(3)光伏电站数据仿真系统，包括：文件导入模块，用于导入包含光伏电站模型信息的所述中间输出文件；核算模块，用于对所述光伏电站模型的布局设计进行数据分析验证并生成计算结果；目标设计判断模块，用于判断所述计算结果是否满足目标设计；导出模块，用于在所述计算结果满足目标设计时导出所述光伏电站模型的数据分析和仿真结构。2.如权利要求1所述的光伏电站的智能化设计平台，其特征在于：无人机规划模块利用路径规划软件进行无人机的拍摄路径和分辨率的规划。3.如权利要求1所述的光伏电站的智能化设计平台，其特征在于：所述光伏电站布局设计系统还包括数据库模块，所述数据库模块用于从模型数据库中导出模型数据至所述光伏电站模型，所述模型数据库为设计提供所需的设备模型。4.如权利要求3所述的光伏电站的智能化设计平台，其特征在于：设备模型包括光伏组件模型、逆变器部件模型。5.如权利要求1所述的光伏电站的智能化设...

【专利技术属性】
技术研发人员：张跃火，张显立，韦亮亮，朱庆丰，史晓锋，宋诗，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34