[发明专利]基于空间三角形法向量的光伏可利用地筛选方法及系统

说明书

本发明涉及基于空间三角形法向量的光伏可利用地筛选方法及系统。本发明公开了一种适用于大范围复杂地形图筛选光伏可利用地的方法及系统，该方法利用软件导入大范围地形图创建三角形曲面；再获取曲面的所有的空间三角形及其法向量；然后通过数学方法计算出每一个三角形的坡向坡度向量及其在XOZ平面和YOZ平面的分向量，并求取两个分向量与XOY平面的夹角，进而与项目所在纬度下的东西向可布置坡度和南北向可布置坡度比较大小的方式，来确定该三角形是否满足光伏布置的方法；省去了人工逐区域分析地形图所花费的大量时间；应用的软件亦是常规工程设计所需的软件，二次开发工作量较小；而且整个范围内选择的标准统一，避免了人工筛选时因为肉眼的局限性造成的尺度不统一的情况。

技术领域

本发明属于新能源发电领域，具体涉及一种基于空间三角形法向量的光伏可利用地筛选方法及系统。

背景技术

在可再生能源飞速发展的大环境下，随着风电、光伏等大规模开发，我国华北、西北等光资源富集的区域，相对平坦开阔的可光伏建设的土地已消耗殆尽。光伏项目投资者借着光伏发电技术革新和设备价格走低的行业现状，尝试着向中低山丘陵区推进。

光伏发电行业已正式进入平价上网时代，在此背景条件下，光伏投资方需要尽可能的扩大规模，以降低初投资中公共部分的成本分摊。如此，出现了大范围复杂地形筛选光伏可利用地的需求。纯人工筛选，即耗费设计大量时间，又不能保证准确性，投入人力过多时，还存在筛选尺度不一致的问题。为提高大范围复杂地形筛选光伏可利用场地工作的效率和准确性，特提出此筛选方法。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于空间三角形法向量的光伏可利用地筛选方法，在保证准确性的前提下，提高复杂地形筛选光伏可利用地的效率，为光伏项目前期开发节省时间，节约设计者的重复性工作的时间投入。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：基于空间三角形法向量的光伏可利用地筛选方法，具体如下：利用可进行三角形曲面建模的软件导入大范围的地形图创建三角形曲面，

获取曲面内的所有的空间三角形平面及其法向量，并分别按顺序保存在各自的链表结构中，分别得到三角形平面链表和三角形法向量链表；

遍历法向量链表，求取对应的三角形平面的坡度单位向量；

将三角形平面的坡度向量分解为XOZ平面和YOZ平面的分向量；

如果YOZ平面上的分向量Y方向为负值，再与项目所在纬度下的东西向可布置坡度和南北向可布置坡度比较大小，如果YOZ平面分向量和XOZ平面分向量与XOY平面的夹角小于相应的东西向限制坡度和南北向限制坡度，则此三角形可用于布置光伏；

如果YOZ平面上的分向量Y方向为正值，再与项目所在纬度下的东西向可布置坡度和南北向允许布置坡度比较大小，如果YOZ平面分向量与XOY平面的夹角小于南北向允许坡度值，和XOZ平面分向量小于东西向限制坡度，则此三角形可用于布置光伏；

如果判断三角形可用，则将对应的三角形存入新的链表中，待所有的法向量遍历完成，所有的可用于光伏布置的空间三角形就全部存储在新的链表中，然后再在空间曲面上标记所述三角形筛选出光伏可布置区域。

所述可进行三角形曲面建模的软件为Civil3d或CAD。

通过法向量计算其坡向坡度向量具体如下：

设三角形平面的法向量为(A1，B1，C1)，三角形平面与水平面的夹角为θ，三角形相对于水平面的坡度单位向量为(A2,B2,C2)，已知水平面的坡度向量为(0,0,1)；

则有

B1/A1＝B2/A2

A2*A2+B2*B2+C1*C2＝1