[发明专利]一种光伏电站优化设计系统

摘要

本发明公开了一种光伏电站优化设计系统，包括：位置选择模块，根据所选择的光伏电站的所在地，从数据库中获取所在地的经纬度以及气象信息；设备选型模块，存储有光伏电站所需设备的型号及参数，以供用户选择；配置优化分析模块，连接位置选择模块以及设备选型模块，根据所在地的经纬度以及气象信息计算最优安装倾角，根据所选择的设备的型号及参数计算光伏电站的配置是否最优。

主权项

1.一种光伏电站优化设计系统，其特征在于，包括：位置选择模块，根据所选择的光伏电站的所在地，从数据库中获取所在地的经纬度以及气象信息；设备选型模块，存储有光伏电站所需设备的型号及参数，以供用户选择；配置优化分析模块，连接所述位置选择模块以及所述设备选型模块，根据所在地的经纬度以及气象信息计算最优安装倾角，根据所选择的设备的型号及参数计算光伏电站的配置是否最优；设计方案生成及打印模块，根据配置情况生成一设计报告并打印；根据所在地的经纬度以及气象信息计算最优安装倾角包括：S1、根据所在地的水平太阳辐射量、正午太阳高度角计算每个月的斜面辐射量；S2、选择全年斜面辐射量最大的安装倾角，即最优安装倾角；根据所选择的设备的型号及参数计算光伏电站的配置是否最优包括太阳能电池板串并联计算：串联最小值＝逆变器最小电流值/太阳能电池板最高温度下的最大功率点电压；串联最大值＝逆变器最大电流值/太阳能电池板最低温度下的开路电压；太阳能电池板并联最大值＝逆变器最大电流值/单串太阳能电池板短路电流；根据所选择的设备的型号及参数计算光伏电站的配置是否最优包括计算太阳能电池板与逆变器的额定功率比：额定功率比＝总的太阳能电池板的额定功率/逆变器最大直流输入功率，所述额定功率比在80％‑120％最优，所述总的太阳能电池板的额定功率＝太阳能电池板的总数*单个太阳能电池板的额定功率；组串输入功率＝单个太阳能电池板的额定功率*并联路数*串联个数；根据所选择的设备的型号及参数计算光伏电站的配置是否最优包括计算最大功率点电压和开路电压：最低温度下的最大功率点电压＝(常温最大功率点电压+(最低温度‑常温)*温度系数)*太阳能电池板串联数，最低温度下的最大功率点电压大于逆变器最小MPP电压且小于逆变器最大MPP电压；指定温度下的最大功率点电压＝(常温最大功率点电压+(指定温度‑常温)*温度系数)*太阳能电池板串联数；最高温度下的最大功率点电压＝(常温最大功率点电压+(最高温度‑常温)*温度系数)*太阳能电池板串联数；最低温度下的开路电压＝(常温下开路电压+(最低温度‑常温)*温度系数)*太阳能电池板数量，最低温度下的开路电压小于逆变器允许的最大直流电压；根据所选择的设备的型号及参数计算光伏电站的配置是否最优包括计算太阳能电池板阵列电流：太阳能电池板阵列最大电流＝并联路数*最大功率点电流；允许的最大电流值为：当最高温度下的最大功率点电压小于逆变器最大功率点最小电压时，等于逆变器最大输入电流；当最高温度下的最大功率点电压大于逆变器最大功率点最小电压时，等于逆变器最大直流功率/串路工作温度下的最大功率点电压；其中最优安装倾角的计算过程如下：[1]设i月份的水平面太阳辐射量为H(i)kWh/m2/M，其中M为月份；[2]设太阳能电池板安装倾斜角度为θ；[3]设观测地纬度为Φ，赤纬C＝SIN(2*PI()/365.25*(N‑初春时数))*23.44，则正午太阳能高度角：α＝90‑︱Φ‑sin(2*PI()*(N‑初春时数)/365.25)*23.44︱，其中PI()为圆周率3.1415926……，N为日数；[4]i月斜面辐射量为：R(i)＝H(i)*sin(α+θ)/sin(α)；[5]年斜面辐射总量计算流程如下：设Ry为不同角度下的辐射总量，计算得到每个角度下12个月的辐射量的总和根据上述计算方法，分别计算得到Ry[0]到Ry[90]的91个角度下的辐射总量值；[6]求出Ry[0]到Ry[90]之间的最大值，返回其倾斜角度。