２０１５。ｌ 光伏电站设计智能优化 揭子路，申俊杰，卢胜，丁平忠 （湖北省电力勘测设计院，湖北武汉，４３００４０） 摘要：由于目前光伏电站设计目前没有相应的标准，因此以个人经验为指导的情况，无法保证电站建设的成本最优，鉴于此问 题，本文提出了一种光伏电站优化设计方法，基于模拟退火算法，通过对光伏区域中的组件进行最优分组来实现两级电缆成本 的最优。并通过实际项目对该算法进行检验，达到比较理想效果。 关键词：光伏电站：优化：逻辑退火：电缆 Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｐｌａｎｔ Ｄｅｓｉｇｎ Ｊｉｅ Ｚｉｌｕ，Ｓｈｅｎ Ｊｕｎｊｉｅ，Ｌｕ Ｓｈｅｎｇ，Ｄｉｎｇ Ｐｉｎｇｚｈｏｎｇ （Ｈｕｂｅｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈｕｂｅｉ Ｗｕｈａｎ，４３００４０） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｅｃａｕｓｅ ｔｈｅｒｅ ｉＳ ｎｏｔ ａｎｙ ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｌａｎｔ，ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｈｏｔｏｖｏ１ｔａｉｃ ｐｌａｎｔ ｉＳ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｅｒｓｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｗｈｉｃｈ ｃａｎｎｏｔ ｉｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｓｔ．Ｓｏ，ａ ｉｎｔｅｌｉｉｇｅｎｔ ０ｐｔｉｍｉｚａｔｉ０ｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｐｈｏｔｏｖｏ１ｔａｉｃ ｐｌａｎｔ ｄｅｓｉｇｎ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｗｈｉｃｈ ｉＳ ｂａｓｅ ｏｎ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ａｎｎｅａｌｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｃｏｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｂｌｅ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｇｒｏｕｐｉｎｇ ｔｈｅ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｍｏｄｕｌｅ ｏｐｔｉｍａｌｌｙ． Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｉＳ ｐｒｏｖｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｐｒｏｊｅｃｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐｈｏｔｏｖ０１ｔａｉｃ Ｐｌａｎｔ：Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ：ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ａｎｎｅａｌｉｎｇ：ｃａｂｌｅ Ｕ 刖吾 现有较成熟的、规模化太阳能发电有光伏发电和太阳能热发 电（塔式、碟式或槽式）两种方式。其中光伏发电直接将光能转换 层电能，发电过程中不产生任何污染物或废弃物，是太阳能利用 的有效方法。 随着全球经济的高速发展，全球环境与气候变得越来越恶 劣。如何进行经济与社会的可持续性发展成为全人类面临的重要 课题。而能源问题是最为重要的问题之一，社会要发展，离不开能 源，然而目前人类社会的能源主要依赖于化石能源，包括石油、煤 炭、天然气等等，这些原料在抓换为各种能源（电能、热能等）的过 程中会产生大量的粉尘、二氧化碳、硫化物、氮化物等污染环境的 物质，导致气候与环境的恶化。另一方面，化石能源成形周期长， 储量有限，在可预计的不久的未来消耗殆尽，因此人类迫切寻求 各种新型的、无污染的、充足的能源来支持人类社会的可持续性 发展。 目前我国正在大力鼓励太阳能的使用与转化，各种太阳能电 站项目纷纷开始建设。在光伏电站建设项目中，目前并没有明确 的标准指导项目设计与建设，这也导致光伏电站设计中，人为因 素影响较大，不同的设计人员对同一光伏电站进行设计时，成本 也可能存在较大差异。 因此，本文针对光伏电站设计，找到影响光伏电站建设成本 的主要因素，并提出一种光伏电站的优化设计方法，指导光伏电 站进行成本最优设计。 故太阳能、风能、潮汐能和生物质能等可再生能源越来越受 到人们的青睐。太阳能以取之不尽、用之不竭、随处可得、就近供 电、运行成本低、不易损坏、维护简单、物污染、建设周期短等优 点，使其开发与利用日趋受到各国的普遍重视，已经成为新能源 １光伏电站构成 在光伏电站设计中，光伏组件的固定式布置形式对太阳能辐 射量分析、系统发电量预测计算，占地范围、成本估算等方面都有 较大影响。现今，对光伏系统的研究较多，尤其是光伏组件最佳倾 领域中技术相对成熟、开发利用水平较高、具有商业化发展条件 的新型能源之一。 角及阵列间距等方面，而对光伏组件布置的研究较少。为了提高 光伏系统的运行效率，进一步降低成本、增加效益，对光伏组件布 我国太阳能资源非常丰富，理论储量每年达１ ７００亿吨标 准煤．多数地区的年平均日辐射量在每平方米４千瓦时以上， 年日照时数大于２０００小时．与同纬度的其他国家相比，与美国 相近，比欧洲各国、日本优越得多，因而有巨大的开发潜能． 置形式进行研究光伏电站的基本结构如图１所示，太阳能通过光 伏电池板转化为直流输出，汇流至逆变器逆变为低压交流，再通 ｝４０ ＥＺ＝＝］ ｛设 与研发 面２２２。铰板２２的铰轴２２１位于铰轴槽１２１内，当支撑架安装在 ２０１５．１ 可带电在线更换标示牌装置有详细的尺寸加工图，厂家易生 安装座上时，所述弹簧片１２２与铰板２２上的平面紧紧相接触。如 产，施工人员易安装，操作人员易操作，且安全可靠，容易实现可 图１所示，当支撑架２的平面２２２与铰座１２上的弹簧片１２２相 复制可推广的目标。 接触时，支撑架２后侧的固定片２３与固定座１３的鸭嘴上盖１３１ 的限位板１３２相接触，固定片２３的前端卡在固定座１３的鸭嘴上 盖的卡槽１３３内。 ３可带电在线更换标示牌装置应用实例 可带电在线更换的标示牌装置，已有详细的尺寸加工图，在 更换标示牌时，工作人员在地上用绝缘棒顶叉轻推鸭嘴上 ２０１４年上半年，已在佛山市高明区的多个台区的进行了尝试，其 盖１３１的尖端，支撑架２向下翻，支撑架２的顶端跌落至最下方， 中以“杨和新增对川员工村配变解决２２０ｋＶ高明站ｌＯｋＹ岑水甲 “杨和新增加油站２号配变 用绝缘棒顶叉穿入支撑架２的拉环２１内，向上轻微用力，可使铰 线对川红绿灯台区重载配变工程”、板２２的铰轴２２１和铰座１２的铰轴槽１２１分离，取下支撑架及标 解决１ｌＯｋＶ杨梅站ｌＯｋＶ吉特线加油站配变重载工程”等工程的 示牌框。更换标示牌后，再用绝缘棒将支撑架２的铰轴２２１放入 可带电在线更换标示牌装置为代表接受佛山供电局等上级单位 铰轴槽１２１内，用绝缘棒顶叉穿入支撑架２的拉环２１内，并向上 的检查，受到了各级领导的高度赞赏，并以此为样板在佛山地区 施力“逆时针”推动支撑架２使固定片２３与鸭嘴上盖１３１的卡槽 ２０１４年第二批配网基建项目的台区建设中推广应用。１３３卡合，将支撑架２重新安装在安装座１上。 ４结语 应用这种创新的可带电在线更换标示牌装置，在更换台架变 的杆上跌落式开关、隔离开关等标示牌时无需停电，无需工作人 员爬杆工作，工作效率高，且无作业人员高空坠落的风险，无触电 ２ 可带电在线更换标示牌装置的可行性和实用 性分析 ２．１可行性分析 对客户影响少，有效实现供电可 可带电在线更换标示牌装置结构简单，操作方便。装置生产 风险。易安装，易操作，安全可靠，方面，此装置各个构件结构简单，有详细的尺寸加工图纸，厂家容 靠性的提高，容易实现可复制、可推广的目标，社会效益显著。试 采购、配送和施工各环节的标准 易生产；施工人员安装方面，施工人员只需用螺丝将此装置紧固 点项目的成功实践，提升了设计、在相应位置即可，安装简单快捷；工作人员操作装置方面，安装 化管理水平，实现了建设规范、作业标准、成品优良的目标，在技 座与支撑架之间可拆卸连接，标示牌框固定在支撑架前侧，支撑 术层面上已具备将可带电在线更换标示牌装置成果推广应用的 架上设有拉环，工作人员只需在站在地面上用绝缘棒可使支撑架 条件，为下一阶段大范围应用打下了坚实的基础，有利于推动配 和安装座分离，取下支撑架，更换标示牌框内的标示牌，然后再将 网工程管理水平和建设水平上新台阶。支撑架安装在安装座上，容易操作且安全可靠。 综上所述，这种可带电在线更换的标示牌装置是可行的。 参考文献 赵登福，司哲，杨靖等，新型变电站电压无功综合控制装置的研制 ［Ｊ］，电网技术，２０００；２４（６）：１４ １７ ２．２实用性分析 应用可带电在线更换标示牌装置，在更换杆上跌落式开关、 隔离开关等标示牌时无需停电，无需人员爬杆工作，整个更换标 示牌过程只需要０．５小时，大大节省了时间、提高了工作效率，有 效实现供电可靠性的提高；且无高空坠落的风险，无触电风险。 作者简介 陈发培（１９７４－）、男、汉族、广东省佛山市、输配电高级工程 师、本科、工学学士、长期从事配电工程和运行管理工作。 （上接４２页） 参考文献 ［１］中国可再生能源发展项目办公室．中国光伏发电市场发展 概况［Ｍ］． ［２］王敏，丁明．分布式发电及其效益［Ｊ］．合肥工业大学学报， ２００４，７（４）：３５４—３５８． ［５］谢建，马勇刚，廖华，等．太阳电池及其应用技术讲座（五） 光伏发电系统［Ｊ］．可再生能时性源，２００７（５）：１２０． ［６］日本太阳能协会．太阳能光伏发电系统的设计与施工［Ｍ］ ．北京：科学出版社，２００６：１８１～１８３． 作者简介 揭子路，男，工程师，１９８５年生，２０１１年毕业于华中科技大 ［３］邹胜．我国太阳能光伏发电的现状及展望［Ｊ］．重工与起重 技术，２００７（１）：３２． 学电气工程及其自动化专业。现供职于湖北省电力勘测设计院， 主要研究应用仿真算法提高光伏发电系统效率。 ［４］王连贵．太阳能光伏发电在北京的应用［Ｊ］．农村电气化， ２００７（１１）：６． １ １ ２ Ｅ ＝＝］