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1、第38卷第6期华电技术Vol.38No.62016年6月HuadianTechnologyJun.2016光伏方阵内汇流箱初步选址方法陈建国，张金剑(苏州中康电力开发有限公司，江苏苏州215600)摘要:光伏电站前期设计中需要对汇流箱的安装位置进行选择，选址的准确与否关系着能否使方阵内部各个光伏组串直流电缆与汇流箱的距离总和最小，对于光伏系统设计而言，做好汇流箱选址优化非常重要。以电缆使用量最少为优化目标,不仅可以节省光伏电缆用量和成本，而且能减少电缆压降损耗，提高系统效率。结合光伏电站的实际情况与特点，根据曼哈顿距离算法对汇流箱的选址优化问题建立数学模型
2、，得出了目标函数关系式，初步给出了汇流箱的最经济点位置（即直流线缆用量最省）和验证过程，并通过实际案例进行了分析。关键词:光伏电站;光伏方阵;汇流箱;选址模型;选址优化;曼哈顿距离中图分类号:TM615文献标志码：A文章编号=1674-1951(2016)06-0073-041.1选址目的〇引言在平面坐标系中，已知1个有边界的区域和该选址问题是运筹学中的经典问题之一，随着研区域内若干点的*，方向坐标，寻找一个点P，使该究的日益深入，大量具有实际应用背景的新问题不点到每个已知点的曼哈顿距离i=
3、A*
4、+断涌现，设施选址是众多选址问题的一个重要研究
5、Ay
6、最小
7、。领域，研究方法主要依靠运筹学、拓扑学、管理学等1.2数学模型计量方法[1_6]。假设同一平面内光伏方阵中有《个组串，每个光伏电站中方阵的汇流箱选址规划是整个光伏组串有正、负输出端，建立平面坐标系（坐标的原点电站设计中的重要组成部分，方阵中汇流箱的最佳为任意位置），则每个输出端的坐标已知，一共有2«位置和电缆用量是光伏设计中的关键问题，选址的个点坐标，假设第i个点的坐标为（
8、，
9、)，其中Z=好坏直接决定了电缆的用量和成本，选址不当会造1，2,3,…，2«，则目标函数式为2n成各组串电压降的不一致，对系统的效率产生一定min(
10、，
11、)=Zi(-*卜丨
12、-11
13、)。（）影响，而且其在空间上的分布和选址必须考虑多种=1约束条件为因素，一旦建成投入使用很难改变和迁移。基于曼
14、E[*，*„]，
15、E[
16、，
17、J。⑵哈顿算法对任意布置的光伏方阵，通过采用数学思考方法，抽象简化建立解决实际问题的数学模型和2单汇流箱选址模型解析过程数学函数式，得出了方阵内单个汇流箱的位置坐标目标函数式（）中关于*和
18、的多项式是可以最优解，为光伏汇流箱选址优化提供理论指导[7]。分解的，因此目标函数也可以写成1单汇流箱选址模型mmi(*，
19、)=$
20、*-*卜$1
21、-
22、i=111在光伏电站中，方阵内一般设置1台汇流箱，即即[(*，
23、)=(*-*1+…
24、_+1*)属于单个设施的选址，各个组串的电缆沿着桥架垂(y-l1+…_+1
25、-
26、n1)直或平行构成田字形，因此各个组串的正、负输出端i(*)+i(
27、)，到汇流箱的电缆距离可以近似等于沿着互成直角的则)=1*-*1卜…+*-*2J，路径长度之和。)=-1卜…+1
28、-
29、2J，故作出如下假设:（1)选址目标区域是连续的，其中*E(*1，！>)，
30、e(
31、1，
32、J。区域内任意一点都可以作为候选位置；（2)用2点间的直角距离代替2点间的实际布线距离。可分别求得关于mm$
33、*-*
34、的最优解*i=12n和min$11-y
35、的最优解！/，最终解为(*/，收稿日期:2015-
36、11-20;修回日期:2016-04-26i=1•74•华电技术第38卷y/)，可见和;r/的求解是独立的，这样就把实种情况。际问题大大简化。(或[%+,„+](其中％=%+，y=关于求解*/最优点坐标的详细过程如下。)。先对个点的坐标值从大到小依次进行排序，(2)l(%，y)i%=%，y=[y，y+1]。并分别对应％，^，…，*&，其中各个点的坐标值可能(3)I(%，y)i%=[%，％+]，y=yl。相同也可能不同，取决于方阵各个组串正、负输出端(4)丨（％，y)l%=[%，％+1]，y=[y，y+]I。的位置，标示方法如图1所示。(1)解为1个点，（2
37、)和（3)解为1个区间内的X1x2…xiXpxi+…x2n^---o-----c-------o~c~o--------o------集合，（4)解为1个面域的集合，集合内的所有点均图12(1个点从大到小排序符合最优化的要求。从图1可知，的取值可能落在％，*2,…，*2„，3最优解验证这2个点上，也可能落在（*1，*2)，（*2，％)，…，通过反证法证明当0=«时i(%)为最小，假设(*2-1，*2)共(2«-1)个开区间上，总共的可能性为(4„-1)种情况。mini(%)最优解为当0=m时，其中m假设^点落在[H1]内，那么式（2)去掉绝«
38、，则对应的可能％為％或％矣％，对值后可化为i(%)i=m=(2m-
