(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111598888.X (22)申请日 2021.12.24 (71)申请人 国核电力规划设计 研究院有限公司 地址 100095 北京市海淀区地锦路6号院3 号楼 (72)发明人 谢龙至　蒋陶宁　陈楠　李士锋　 许利伟　罗栋梁　陶汉训　马忠坤　 隋岳峰　杨旭方　曲丽雯　闫方　 李凯　熊再豹　张谦　刘洋　于洋　 高平平　赵晓慧　 (74)专利代理 机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11201 代理人 杜月 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) H02J 3/00(2006.01) (54)发明名称 基于输电线路三维设计成果的光伏电站布 置方法及系统 (57)摘要 本申请公开了一种基于输电线路三维设计 成果的光伏电站布置方法及系统， 该方法包括： 获取输电线路的电网信息模型文件中的信息， 根 据信息筛选出布置光伏电站的初始输电线路区 段； 根据地形信息和高程信息计算区段的坡度和 坡向， 判断是否符合布置光伏电站的地形条件； 判断区段的光照辐射强度是否 符合光资源条件； 计算光伏组件的间距和倾角； 根据输电线路走廊 的设置信息和 间距， 模拟布置光伏组件阵列； 进 行阴影模拟， 判断区段的阴影遮挡率是否符合建 设要求； 判断光伏组件的顶端与导线的垂直距离 是否符合安全距离； 判断区段的电磁环境是否 符 合安全感应电压条件， 若是， 则在该区段进行光 伏电站的布置。 该方法提高了光伏电站布置的适 用性和经济性。 权利要求书3页 说明书14页 附图6页 CN 114418188 A 2022.04.29 CN 114418188 A 1.一种基于 输电线路三维设计成果的光伏电站 布置方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1:获取预设的输电线路的电网信息模型GIM文件中的信息， 根据所述信息筛选出布置 光伏电站的初始输电线路区段， 所述信息包括输电线路走廊的地理信息、 地形信息和高程 信息， 以及所述输电线路的弧垂信息； S2:根据所述地形信息和所述高程信息计算所述初始输电线路区段的坡度和坡向， 并 根据所述坡度和所述坡向判断所述初始输电线路区段是否符合布置光伏电站的地形条件， 若否， 则返回执 行S1； S3:判断所述初始输电线路区段的光照辐射强度是否符合光资源条件， 若否， 则返回执 行S1； S4:根据所述地理信息和待布置的光伏组件的高度， 计算相邻两个所述光伏组件的间 距和所述 光伏组件的倾角； S5:根据所述输电线路走廊的设置信息和所述间距， 在光伏系统设计应用中模拟布置 光伏组件阵列和配电组件； S6:结合所述输电线路走廊的模型对光伏电站模型进行阴影条件下的运行模拟， 并根 据模拟结果判断所述初始输电线路区段 的阴影遮挡率是否符合建设要求， 若否， 则 返回执 行S1； S7:判断所述光伏 组件的顶端与导线的垂直距离是否符合安全距离条件， 若否， 则返回 执行S1； S8:判断所述初始输电线路区段的电磁环境是否符合安全感应电压条件， 若否， 则返回 执行S1， 若是， 则以所述初始输电线路区段为目标区段进行光伏电站的布置 。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据模拟结果判断所述初始输电线路 区段的阴影遮挡率是否符合建 设要求， 包括： 获取所述光伏电站模型在预设时间段内的不同类型的模拟结果， 所述不同类型的模拟 结果包括： 每日输入能量与输出能量关系、 系统效率、 系统输出功率分布和有效辐照度与阵 列温度对应关系； 判断是否存在任一类型的模拟结果 不符合对应的运行要求。 3.根据权利要求1或2所述的方法， 其特征在于， 所述判断所述光伏组件的顶端与导线 的垂直距离是否符合 安全距离条件， 包括： 获取每个所述光伏组件上 方的导线与地 面之间的距离； 根据导线上的标称电压查询预设的标称电压与建筑物的最小垂直距离的映射关系， 获 取每个所述光伏组件上 方的导线的与建筑物的最小垂直距离； 判断任一光伏 组件上方的导线的所述与建筑物的最小垂直距离， 与 所述任一光伏组件 的高度和， 是否小于所述任一 光伏组件上 方的导线与地 面之间的距离 。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 在判断出所述光伏 组件的顶端与导线的垂 直距离不符合 安全距离条件， 且在返回执 行S1之前， 还 包括： 调整所述 光伏组件的高度； 判断调整后的光伏组件的顶端与导线的垂直距离是否符合安全距离条件， 若否， 则返 回执行S1。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 通过以下公式计算相邻 两个所述光伏组件权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114418188 A 2的间距： 其中， d是相邻两个光伏组件的间距， h是光伏 组件的高度， ω是初始输电线路区段的纬 度。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特 征在于， 通过以下公式计算 光伏组件的倾角： 其中， 是光伏组件的倾角。 7.一种基于 输电线路三维设计成果的光伏电站 布置系统， 其特 征在于， 包括： 筛选模块， 用于获取预设的输电线路的电网信息模型GIM文件中的信息， 根据 所述信息 筛选出布置光伏电站的初始输电线路区段， 所述信息包括输电线路走廊的地理信息、 地形 信息和高程信息， 以及所述输电线路的弧垂信息； 第一判断模块， 用于根据所述地形信 息和所述高程信 息计算所述初始输电线路区段的 坡度和坡向， 并根据所述坡度和所述坡向判断所述初始输电线路区段是否符合布置光伏电 站的地形 条件， 若否， 则通过 所述筛选模块重新筛 选初始输电线路区段； 第二判断模块， 用于判断所述初始输电线路区段的光照辐射强度是否符合光资源条 件， 若否， 则通过 所述筛选模块重新筛 选初始输电线路区段； 计算模块， 用于根据所述地理信息和待布置的光伏组件的高度， 计算相邻两个所述光 伏组件的间距和所述 光伏组件的倾角； 模拟布置模块， 用于根据所述输电线路走廊的设置信息和所述间距， 在光伏系统设计 应用中模拟布置光伏组件阵列和配电组件； 第三判断模块， 用于结合所述输电线路走廊的模型对光伏电站模型进行阴影条件下的 运行模拟， 并根据模拟结果判断所述初始输电线路区段的阴影遮挡率是否符合建设要求， 若否， 则通过 所述筛选模块重新筛 选初始输电线路区段； 第四判断模块， 用于判断所述光伏 组件的顶端与导线的垂直距离是否符合安全距离条 件， 若否， 则通过 所述筛选模块重新筛 选初始输电线路区段； 第五判断模块， 用于判断所述初始输电线路区段的电磁环境是否符合安全感应电压条 件， 若否， 则通过所述筛选模块重新筛选初始输电线路区段， 若是， 则以所述初始输电线路 区段为目标区段进行光伏电站的布置 。 8.根据权利要求7 所述的系统， 其特 征在于， 所述第三判断模块， 具体用于： 获取所述光伏电站模型在预设时间段内的不同类型的模拟结果， 所述不同类型的模拟 结果包括： 每日输入能量与输出能量关系、 系统效率、 系统输出功率分布和有效辐照度与阵 列温度对应关系； 判断是否存在任一类型的模拟结果 不符合对应的运行要求。 9.根据权利要求7或8所述的系统， 其特 征在于， 第四判断模块， 具体用于： 获取每个所述光伏组件上 方的导线与地 面之间的距离； 根据导线上的标称电压查询预设的标称电压与建筑物的最小垂直距离的映射关系， 获 取每个所述光伏组件上 方的导线的与建筑物的最小垂直距离； 判断任一光伏 组件上方的导线的所述与建筑物的最小垂直距离， 与 所述任一光伏组件权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114418188 A 3