光伏汇流箱选址优化实例分析(2)

二、汇流箱的初步选址

通过上述算法，可初步确定汇流箱的位置，如某混凝土屋顶发电单元方阵布置如图3所示，其中一个汇流箱共汇入10串电池组件，方阵的布置是非常规则有序的，每个组串的正负输出端子可看成一个坐标，将横纵坐标值分别从小到大顺序排列，根据上述结论，汇流箱初选最佳位置是在方阵中间，也就是说这个位置的横坐标处于[X10，X11]闭区间，纵坐标处于[Y10，Y11]闭区间，它属于一个面域的集合。一般对于简单的方阵，判断时无需CAD测量各个坐标点的位置，对组串输出端点的X和Y值分别从大到小排序就可以快速确定，若在维修通道上不适合安装汇流箱，可靠近这个位置的区域进行选择。

图3 规则方阵的汇流箱选址

而实际项目中也存在两种特殊情况，一是汇流箱仍选择在方阵内部，但离最优点较远。第二，在方阵区域之外，如女儿墙上。回到图3所示方阵布置图，如果是第一种情况，那么可以过初选最优点位置的横坐标和纵坐标分别作Y轴和X轴的垂线，在这两条垂线上我们可找到若干初选位置，然后比较1*4mm2光伏电缆的使用量。

第二种情况，汇流箱需要安装在方阵区域之外，比如说固定在女儿墙上，如图4所示，以女儿墙的西南墙角为坐标原点建立坐标系，假设该方阵内汇流箱的最优解位置的坐标为（Xn，Yn），在X轴上的垂足为A点，其坐标为（Xn，0），在Y轴上的垂足为B点，坐标为（0，Yn），由于是规则方阵，另外两个点C和D是B和A的对称点，如果不对称，只需保证点在两条垂线上即可。这几个点是我们需要特别关注的，因在X和Y轴上，汇流箱若选在A点和B点外的其他任意点，各组串到汇流箱的线缆总距离都要增加。

图4 特殊情况下的汇流箱选址分析

A点、D点、B点或C点各位置需要进行计算比选，例如A点和B点：

根据公式（1）我们得到各个组串输出端到A点和B点的距离之和LA和LB：

LA（X=Xn，Y=0）=（Xn+1+……+X2n）-（X1+……+Xn）+（Y1+……+Y2n）（2）

LB（X=0，Y=Yn）=（Yn+1+……+Y2n）-（Y1+……+Yn）+（X1+……+X2n）（3）

LA-LB=2（Y1+……+Yn）-2（X1+……+Xn）（4）

从（4）式可知，需要确定各输出端点的Y坐标和与X坐标和的大小关系，对于该实例，很明显，各点X坐标之和要大于Y坐标之和，因此LA＜LB，也就是说汇流箱选择在A点比B点更省1*4mm2电缆，由于是规则方阵，和A点对称的位置位于D点，只要这个位置适合安装也是可行的，如遇不规则方阵或不确定的情况下，还需量测各输出端点的X坐标和Y坐标值，得到和待定汇流箱位置的距离之和再进行一一比较。