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龙图腾网获悉中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司申请的专利基于DEM的线状光伏阵列排布方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115659562B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211353637.X，技术领域涉及：G06F30/18；该发明授权基于DEM的线状光伏阵列排布方法是由曹磊;闻平;许尚勇;秦明顺;吴小东;吴弦骏;肖正龙;付航;张涵;朱琪;杨正霖;王莹;杨彦梅;汪诗奇设计研发完成，并于2022-11-01向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于DEM的线状光伏阵列排布方法在说明书摘要公布了：基于DEM的线状光伏阵列排布方法，涉及太阳能板布置技术领域，尤其是一种优化太阳能板阵列排布的计算方法。该方法包括进行三维地形上布板中轴线断面提取与曲线函数拟合解算、单个光伏板东西向布板角度解算、布板中轴线上前板布设解算、布板中轴线上后板布设解算、支柱高度综合调整解算、单个光伏板南北向布板角度与间距解算。本发明根据光伏场址当地的高精度实际数字高程模型DEM，充分考虑南北向、东西向太阳光线变化造成的地形与光伏板、光伏板之间的阴影遮挡，使得在光伏场址中布设出便于施工、维护，又能使经济效益最大化的光伏阵列排布方案。

本发明授权基于DEM的线状光伏阵列排布方法在权利要求书中公布了：1.基于DEM的线状光伏阵列排布方法，其特征在于包括以下步骤： S0，布设区域选择：选取南向阳坡，坡度不大于20度，冬至日，9-15点无光照遮挡的区域； S1，三维地形上布板中轴线断面提取，及曲线函数拟合解算，具体是： S1-1，使用GIS软件提取待布板范围处的高精度数字高程模型数据； S1-2，在DEM上，根据已知的光伏板长、宽，待定的纵向布板间距，划分出总体布板范围并划出拟定的每行光伏板的布板中轴线，布板中轴线横向分布； S1-3，提取其中的任意一条布板中轴线； S1-4，沿该中轴线剖开DEM，获得该布板中轴线的断面数据，在该断面上拾取多个坐标点，拟合出该断面曲线函数f1x； S2，单个光伏板东西向布板角度解算，具体包括： S2-1，计算布设地每小时太阳相对地面移动角度为180°2T=90°T； 其中，T为布设地日出、日落时间分别与布设地正午12点时间间隔； S2-2，建立原点待定的平面坐标系； S2-3，计算布设地日出和日落时太阳光线与地面夹角： 布设地，冬至日早上9点太阳光线与地面夹角度为AN9点=90°T*T-3；下午15点太阳光线与地面夹角度为AN15点=180°-AN9点； S2-4，计算单个光伏板东西向布板角度范围为0°,AN9点]∪[AN15点,180°，相应计算出单个光伏板布板斜率区间为0,tanAN9点]∪[tanAN15点,0或表示为0,tanAN9点]∪[-tanAN9点,0； S3，布板中轴线上前板布设解算，具体包括： S3-1，建立布板函数f2x=kx： 将步骤S2-2中建立的原点待定的平面坐标系CR的原点设定到布板中轴线上的起始布设点上，成为坐标系CR1，坐标系CR1的原点记为O；以原点O为圆心，以光伏板横向长度L为半径做圆C，C与断面曲线函数f1x交于A点，A坐标为x1,y1；连接OA，则OA=L； OA所在的直线方程则为布板函数f2x=kx； S3-2，校验并调整布板函数f2x=kx的斜率k： 布板斜率区间为0,tanAN9点]∪[-tanAN9点,0； 若k属于布板斜率区间，则f2x=kx成立，无需调整； 若k不属于布板斜率区间且： 若k大于0，则调整k为布板斜率区间上界tanAN9点； 若k小于0，则调整k为布板斜率区间下界-tanAN9点； S3-2，建立贴地的最佳布板函数f3x： 根据初始布设点O、横向板长L、调整后的斜率k´，以及与圆C的交点A2x2,y2，建立新的函数f2´x，点A2满足函数f2´x； 函数f2´x上增加一个纵截距变量b，建立函数f3x=k´x+b,b∈[0,+∞，在区间[x0,x1]中，根据f3x与f1x解算出b的值，则在区间[x0,x1]内，在断面曲线函数f1x上，建立满足预设条件且贴地的最佳布板函数f3x； S4，布板中轴线上后板布设解算，具体包括： S4-1，在前一块光伏板即前板布置好后，解算后一块光伏板即后板的布设起点，布设起点包括横向和纵向点解算： 横向： 后板的横向起点O2为x1+d，其中，d为已知的横向板间距常量； 纵向： h=-tanAN15点*d=tanAN9点*d； h为9-15点间前板阴影能达到的最大下落高度h； 若布置区域有错台，错台高度为t，则后板下降或上升的最大高度Hdown=Hup=min{h,t}； 后板的纵向起点O2为Hdown，O2为后板的布置起点，以O2为坐标原点建立新的坐标系； S5，解算其它后板的布板： 重复步骤S3和S4，确定所有的后板贴地最佳布板函数，即确定所有光伏板的东西向角度和离地高度； S6，贴地的最佳布板函数f3x的b值校验调整，具体包括： 若f3x中，解算出的b值在后板升高距离区间[0,Hdown+Hup]内，则在地形f1x上，贴地最佳布板函数f3x满足要求，无需调整； 若解算出的b值在后板升高距离区间[0,Hdown+Hup]外，即b值大于Hdown+Hup，则调整b值在后板升高距离区间[0,Hdown+Hup]内； S7，支柱高度综合调整解算，具体包括： S7-1，建立支架坐标CR2： 每个光伏板上4个支架，沿中轴线对称分部的每一对支架投影到中轴线上成为线段，再将投影后的线段中心点在平面坐标系CR中作为代表支架位置的点，以光伏板到下方地面的距离代表支架的高度形成光伏板CR2坐标图； S7-2，校验和调整支架高度： 统计所有光伏板支架高度的最小值H支架min与最大值H支架max，判断H支架max是否符合太阳能板布设高度的要求[Hmin，Hmax]； 若H支架maxHmin，则将所有光伏板整体向上平移Hmin-H支架max，使H支架max=Hmin； 若H支架max＞Hmin，则不作调整； S7-3，验算所有光伏板支架高度是否符合要求和光伏板是否与三维地形冲突： 若第N个光伏板的左右支架高度分别为Hn左与Hn右，以H支架max为起始高度，支架抬升高度为Hmax-Hmin，以p为高度步进值，迭代计算任意支架高度为Hn左+p与Hn右+p时，统计所有支架中不符合国家标准要求高度的支架数量，同时统计在此迭代计算中，光伏板存在的三维地形冲突的数量； 若所有支架高度均满足要求，且所有光伏板均无三维地形冲突，则列出此次迭代计算中高度步进值p最小的情况，作为最合理布板方案； 若支架高度和三维地形不能完全满足要求，则在以下三个方案中任意选一种作为布板的方案， 1有少数光伏板不满足支架高度要求的方案； 2最少光伏板不满足三维地形要求的方案； 3不满足光伏板支架高度以及三维地形要求的光伏板数量最少方案中； 步骤S7-3中，p为1厘米，或是Hmax-Hmin10的一个常量； S8，解算其它行的布板： 布板范围内多行布板中轴线上具有相同的排布方式，因此，解算出任意一条布板中轴线上光伏板排布方式，即为其它多行布板的排布方式； S9,单个光伏板南北向布板角度与间距解算，具体是： S9-1，计算单个光伏板南北向布板角度： 冬至日太阳高度角计算公式为An=90°-B1+B0； 其中：An为太阳高度角，B1为所在地纬度，B0为冬至日太阳直射点纬度值23°26′； 计算出单个光伏板南北向布板角度应为C板=90°-An=B1+23°26′； S9-2，计算单个光伏板最小纵向间距D板： 单个光伏板最小纵向间距D板为D板=L板cosC板； 其中：L板为板纵向长度； S9-3，调整纵向间距D板： 重复步骤S9-2，计算步骤S9-2所述的单个光伏板所在的横向线状支架上所有光伏板的最小纵向间距D板i，并取其中的最大值D板max作为步骤S9-2所述的单个光伏板所在横向线状支架与下一个横向线状支架间的纵向距离； S10，解算结果的应用，具体是： S10-1，计算支架的高度数值，根据已经算出的当前光伏板的空间位置，解算出每块光伏板上4条或多条支架的高度数值并进行布设； 所述的横向指东西方向，纵向指南边方向；板间横向间距指光伏板之间东西方向间隔距离；板间纵向间距指光伏板之间南北方向间隔距离， 横向倾角指光伏板东西方向上与地面的夹角；纵向倾角指光伏板南北方向上与地面的夹角。

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