[发明专利]一种基于BIM的光伏电站自动化布置方法

说明书

本发明公开了一种基于BIM的光伏电站自动化布置方法，包括如下步骤：（1）、获取SU或者REVIT模型中进行排布的对象平面的顶点坐标，（2）、通过平行线算法进行预留边界的平行收缩和扩张通过平行线算法得到实际可用于布置的有效区域；（3）、建立起关于边界和障碍物的四维数组；（4）、根据各顶点坐标选取多个布置起点，并获得所有起点所对应的组件布置方案，并从中选取最优的方案；（5）、根据最优布置方案，在SU或者REVIT模型上进行组件的排布。本发明对组件的安装倾角、安装间距及朝向等进行优化，能够有效提高现有光伏阵列区域组件表面所获得的全年辐射量及未来产生的电量，从而提升电站自动化及优化设计水平。

技术领域

本发明涉及一种基于BIM的光伏电站自动化布置方法，属于光伏电站的三维数字化设计与仿真技术领域。

背景技术

目前对于一些大型地面区域或者屋顶的的光伏组建布置，如果仍旧通过传统的三维建模，其工作量十分巨大，每块光伏组件都需要导入并按照尺寸进行排布，需要每个组件的尺寸、空间相对位置、组件数量等大量数据，然后按照数据进行一一排布，费时又费力，而且工程的效率和准确性也无法保证，并且对于用户对方案的变更也不能及时做出响应。基于本算法能够实现光伏电站的高效设计及系统优化。

发明内容

为了解决上述技术难题，本发明提供了一种基于BIM的光伏电站自动化布置方法。

本发明的技术方案如下：

一种基于BIM(建筑信息模型，Building Information Modeling)的光伏电站自动化布置方法，包括如下步骤：

(1)、获取SU(草图大师软件,Sketchup)或者REVIT(Autodesk公司开发的BIM软件)模型中进行排布的对象平面的顶点坐标，所述顶点坐标包括排布平面的外边界顶点和内部障碍物的顶点；

(2)、通过平行线算法进行预留边界的平行收缩和扩张，对外边界进行收缩变换，对障碍物进行扩张变换，通过平行线算法得到实际可用于布置的有效区域；

(3)、根据步骤(2)所得到的实际可用于布置的有效区域，建立起关于边界和障碍物的四维数组；

(4)、根据各顶点坐标选取多个布置起点，并获得所有起点所对应的的组件布置方案，并从中选取最优的方案；

(5)、根据步骤(4)所得到的最优的布置方案，在SU或者REVIT模型上进行组件的排布。

优选地，上述步骤(2)中的平行线算法的具体步骤如下：

(2-1)、从(1)中所获取的所有的顶点中，获取y坐标最大的一个点，记为A；

(2-2)、获取A的前后两个点，记为B和C，得到通过向量相减得到两个向量分别为n1(n1＝A-B)和n2(n2＝A-C)，通过以下公式可以求得n1和n2夹角的度数：

式中：x₁,y₁：向量n1的x坐标和y坐标；

x₂,y₂：向量n2的x坐标和y坐标；

L₁,L₂：向量n1和n2的长度；

(2-3)、d为预留间距(即各边向内等距收缩的距离)，通过计算得到n1和n2向量所对应的向量n3和n4；

(2-4)、可求得经过转换的坐标点D＝A+n3+n4；

(2-5)、改变A点，向下一个顶点移动，重复步骤(2-2)，(2-3)，(2-4)，多次重复得到所有经过收缩后的点的坐标。