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光伏汇流箱选址优化实例分析(2)

光伏零部件  来源:《光能》杂志  作者:陈建国  2015/2/11 14:04:37  我要投稿  

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。

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