汇流箱选址方法、装置、终端设备及介质与流程

1.本发明涉及新能源规划技术领域，尤其涉及一种汇流箱选址方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.在光伏电站系统中，汇流箱安装位置选取的是否合理会直接影响整个电站的施工成本和施工难度等。
3.但是，目前行业内汇流箱选址大都是由人工指定，或者先由软件自动选取汇流箱位置后，再由人工根据实际光伏电站线缆路径调整优化汇流箱位置。
4.无论是何种选址方式，都会导致汇流箱选址效率和选址准确度都较为低下，影响后续光伏电站的施工难度和成本等。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种汇流箱选址方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质，旨在实现高效且精准的汇流箱选址。
6.为实现上述目的，本发明提供一种汇流箱选址方法，所述汇流箱选址方法包括：
7.分别确定预设汇流区域内光伏支架、箱式变压器以及汇流箱对应的位置参数；
8.根据所述位置参数，构建包含所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的邻接矩阵；
9.基于所述邻接矩阵，确定连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的最短连接路径，并将所述最短连接路径中的汇流箱位置参数作为汇流箱最佳选址。
10.可选地，所述基于所述邻接矩阵，确定连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的最短连接路径的步骤，包括：
11.确定所述预设汇流区域内的虚拟节点；
12.根据所述虚拟节点、所述光伏支架和所述箱式变压器对应的位置坐标，构建位置点集；
13.根据所述位置点集和所述邻接矩阵，通过预设的最小斯坦纳树算法，确定连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的最短连接路径。
14.可选地，所述根据所述位置点集和所述邻接矩阵，通过所述最小斯坦纳树算法，确定连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的最短连接路径的步骤，包括：
15.根据所述邻接矩阵和所述位置点集，通过预设的动态规划算法，构建状态转移数组，其中，所述状态转移数组包含所述邻接矩阵中任意节点与所述位置点集中任意节点连通的最短路径；
16.分别遍历所述邻接矩阵和所述位置点集，以更新所述状态转移数组的最小代价，得到连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的多条连接路径；
17.通过预设最短路径算法，从所述多条连接路径中获取最短连接路径。
18.可选地，所述分别遍历所述邻接矩阵和所述位置点集，以更新所述状态转移数组的最短路径，得到连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的多条连接路径的步骤，包括：
19.分别遍历所述邻接矩阵和所述位置点集，得到所述邻接矩阵中的第一节点以及所述位置点集中的第二节点；
20.获取所述位置点集的位置子集，并获取所述位置子集与所述位置点集之间的位置差集；
21.获取所述位置差集中的节点与所述第一节点的第一距离以及所述位置子集中的节点与所述第一节点的第二距离，并获取所述第一距离和第二距离的距离总和；
22.在所述距离总和小于所述第一节点和所述第二节点之间的距离时，根据所述第一节点和所述第二节点，更新所述状态转移数组的最短路径，并在遍历完成后，得到连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的多条连接路径。
23.可选地，在所述获取所述位置差集中的节点与所述第一节点的第一距离以及所述位置子集中的节点与所述第一节点的第二距离，并获取所述第一距离和第二距离的距离总和的步骤之后，还包括：
24.在所述距离总和大于或者等于所述第一节点和所述第二节点之间的距离时，忽略此次遍历结果。
25.可选地，所述确定所述预设汇流区域内的虚拟节点的步骤，包括：
26.确定所述预设汇流区域内的第一节点；
27.获取所述第一节点与所述预设汇流区域内汇流箱之间的第一距离，并获取所述第一节点与所述预设汇流区域之外的其它汇流区域内汇流箱之间的第二距离；
28.在所述第一距离和所述第二距离均满足对应的预设距离条件时，将所述第一节点作为虚拟节点。
29.可选地，所述位置参数包括位置坐标，所述根据所述位置参数，构建包含所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的邻接矩阵的步骤，包括：
30.根据所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器对应的位置坐标，确定相邻两所述汇流箱之间的第一距离、所述汇流箱与所述箱式变压器之间的第二距离、所述汇流箱与所述光伏支架之间的第三距离以及相邻两所述光伏支架之间的第四距离；
31.构建包含所述第一距离、第二距离、第三距离以及第四距离的邻接矩阵。
32.可选地，所述构建包含所述第一距离、第二距离、第三距离以及第四距离的邻接矩阵的步骤，包括：
33.确定相邻所述光伏支架之间连线与预设水平面的夹角；
34.基于所述夹角，构建损失函数；
35.通过所述损失函数，修正所述第四距离；
36.构建包含所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离以及修正后的第四距离的邻接矩阵。
37.可选地，所述确定预设汇流区域内的光伏支架、箱式变压器以及汇流箱的步骤，包括：
38.获取所述预设汇流区域内的光伏支架以及箱式变压器；
39.确定与所述光伏支架间隔预设映射距离的汇流箱，其中，所述预设映射距离包括所述光伏支架的桩基点的位置坐标与所述汇流箱的位置坐标之间的距离。
40.为实现上述目的，本发明还提供一种汇流箱选址装置，所述汇流箱选址装置包括：
41.第一确定模块，用于分别确定预设汇流区域内光伏支架、箱式变压器以及汇流箱对应的位置参数；
42.构建模块，用于根据所述位置参数，构建包含所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的邻接矩阵；
43.第二确定模块，用于基于所述邻接矩阵，确定连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的最短连接路径，并将所述最短连接路径中的汇流箱位置参数作为汇流箱最佳选址。
44.为实现上述目的，本发明还提供一种终端设备，所述终端设备包括存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的汇流箱选址程序，所述汇流箱选址程序被所述处理器执行时实现如上所述的汇流箱选址方法的步骤。
45.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有汇流箱选址程序，所述汇流箱选址程序被处理器执行时实现如上所述的汇流箱选址方法的步骤。
46.为实现上述目的，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的汇流箱选址方法的步骤。
47.本发明提供一种汇流箱选址方法、装置、终端设备、计算机可读存储介质以及计算机程序产品，通过分别确定预设汇流区域内光伏支架、箱式变压器以及汇流箱对应的位置参数；根据所述位置参数，构建包含所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的邻接矩阵；基于所述邻接矩阵，确定连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的最短连接路径，并将所述最短连接路径中的汇流箱位置参数作为汇流箱最佳选址。
48.相比于现有技术中需要人工操作的汇流箱选址方式，在本发明中，可以在确定汇流区域内的光伏支架、箱式变压器以及汇流箱的位置参数后，构建包含上述光伏支架、箱式变压器以及汇流箱的邻接矩阵，进而，可以根据该邻接矩阵，计算连接上述光伏支架、箱式变压器以及汇流箱的最短连接路径，并将该路径中的汇流箱位置参数作为汇流箱最佳选址。因此，本发明实现了汇流箱自动选址，无需人工干预调整，降低了汇流箱难度，在提高了汇流箱选址效率的同时，也提高了汇流箱选址精度。
附图说明
49.图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的结构示意图；
50.图2为本发明汇流箱选址方法一实施例的第一流程示意图；
51.图3为本发明汇流箱选址方法一实施例的第二流程示意图；
52.图4为本发明汇流箱选址方法一实施例的汇流箱可布置点位、支架及箱变示意图；
53.图5为本发明汇流箱选址方法一实施例的邻接矩阵示意图；
54.图6为本发明汇流箱选址装置一实施例的功能模块示意图。
55.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
56.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
57.如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。
58.本发明实施例的终端设备可以是平板电脑、计算机、服务器或者其它网络设备等，本实施例中的终端设备可用于汇流箱自动选址。
59.如图1所示，该终端设备可以包括：处理器1001，例如cpu，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘(keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如wi-fi接口)。存储器1005可以是高速ram存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
60.本领域技术人员可以理解，图1中示出的设备结构并不构成对汇流箱选址设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
61.如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作、网络通信模块、用户接口模块以及汇流箱选址程序。操作是管理和控制设备硬件和软件资源的程序，支持汇流箱选址程序以及其它软件或程序的运行。在图1所示的设备中，用户接口1003主要用于与客户端进行数据通信；网络接口1004主要用于与服务器建立通信连接；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的汇流箱选址程序，并执行以下操作：
62.分别确定预设汇流区域内光伏支架、箱式变压器以及汇流箱对应的位置参数；
63.根据所述位置参数，构建包含所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的邻接矩阵；
64.基于所述邻接矩阵，确定连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的最短连接路径，并将所述最短连接路径中的汇流箱位置参数作为汇流箱最佳选址。
65.进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的汇流箱选址程序，并执行以下操作：
66.确定所述预设汇流区域内的虚拟节点；
67.根据所述虚拟节点、所述光伏支架和所述箱式变压器对应的位置坐标，构建位置点集；
68.根据所述位置点集和所述邻接矩阵，通过预设的最小斯坦纳树算法，确定连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的最短连接路径。
69.进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的汇流箱选址程序，并执行以下操作：
70.根据所述邻接矩阵和所述位置点集，通过预设的动态规划算法，构建状态转移数组，其中，所述状态转移数组包含所述邻接矩阵中任意节点与所述位置点集中任意节点连通的最短路径；
71.分别遍历所述邻接矩阵和所述位置点集，以更新所述状态转移数组的最小代价，得到连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的多条连接路径；
72.通过预设最短路径算法，从所述多条连接路径中获取最短连接路径。
73.进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的汇流箱选址程序，并执行以下操作：
74.分别遍历所述邻接矩阵和所述位置点集，得到所述邻接矩阵中的第一节点以及所述位置点集中的第二节点；
75.获取所述位置点集的位置子集，并获取所述位置子集与所述位置点集之间的位置差集；
76.获取所述位置差集中的节点与所述第一节点的第一距离以及所述位置子集中的节点与所述第一节点的第二距离，并获取所述第一距离和第二距离的距离总和；
77.在所述距离总和小于所述第一节点和所述第二节点之间的距离时，根据所述第一节点和所述第二节点，更新所述状态转移数组的最短路径，并在遍历完成后，得到连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的多条连接路径。
78.进一步地，在所述获取所述位置差集中的节点与所述第一节点的第一距离以及所述位置子集中的节点与所述第一节点的第二距离，并获取所述第一距离和第二距离的距离总和的步骤之后，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的汇流箱选址程序，并执行以下操作：
79.在所述距离总和大于或者等于所述第一节点和所述第二节点之间的距离时，忽略此次遍历结果。
80.进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的汇流箱选址程序，并执行以下操作：
81.确定所述预设汇流区域内的第一节点；
82.获取所述第一节点与所述预设汇流区域内汇流箱之间的第一距离，并获取所述第一节点与所述预设汇流区域之外的其它汇流区域内汇流箱之间的第二距离；
83.在所述第一距离和所述第二距离均满足对应的预设距离条件时，将所述第一节点作为虚拟节点。
84.进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的汇流箱选址程序，并执行以下操作：
85.根据所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器对应的位置坐标，确定相邻两所述汇流箱之间的第一距离、所述汇流箱与所述箱式变压器之间的第二距离、所述汇流箱与所述光伏支架之间的第三距离以及相邻两所述光伏支架之间的第四距离；
86.构建包含所述第一距离、第二距离、第三距离以及第四距离的邻接矩阵。
87.进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的汇流箱选址程序，并执行以下操作：
88.确定相邻所述光伏支架之间连线与预设水平面的夹角；
89.基于所述夹角，构建损失函数；
90.通过所述损失函数，修正所述第四距离；
91.构建包含所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离以及修正后的第四距离的邻接矩阵。
92.进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的汇流箱选址程序，并执行以下操作：
93.获取所述预设汇流区域内的光伏支架以及箱式变压器；
94.确定与所述光伏支架间隔预设映射距离的汇流箱，其中，所述预设映射距离包括所述光伏支架的桩基点的位置坐标与所述汇流箱的位置坐标之间的距离。
95.根据本发明上述背景技术说明，在光伏电站系统中，汇流箱安装位置选取的是否合理会直接影响整个电站的施工成本。行业内汇流箱选址大都是由人工指定，不仅工作效率低，而且选址准确度不高；一旦选址不合理，将会提高整个电站的施工难度和成本。
96.而目前先由软件(比如新能源系统优化设计软件)自动选取汇流箱位置后，再由人工根据实际光伏电站线缆路径调整优化汇流箱位置的汇流箱选址方式，也存在以下问题亟需优化：
97.当前新能源系统优化设计软件的汇流箱选址功能会受低压主路径生成结果的影响，比如，由于低压主路径的两端是箱变(比如箱式变压器或者光伏逆变器)和汇流箱，或者是汇流箱和汇流箱，因此，在低压主路径发生绕路时，汇流箱当前位置不再合理，此时需要人工调整汇流箱的位置以及低压主路径；
98.在此基础上，由于当前新能源系统优化设计软件生成的汇流箱点位需要人工手动调整的频率较高，导致汇流箱布设难度增加，降低了用户体验。
99.因此，为了解决上述问题，实现高效且精准的汇流箱选址，在本发明中，如图2所示，旨在利用图论算法，对箱变、汇流箱及支架进行连通、修正等处理；利用损失函数来描述支架间连线的权重，提高选址结果的准确度；利用最小斯坦纳树算法计算最佳汇流箱位置，该位置到箱变及支架的总成本最低，无需手工调整。
100.参照图3，图3为本发明汇流箱选址方法第一实施例的流程示意图。
101.本发明实施例提供了汇流箱选址方法的实施例，需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
102.具体地，本实施例中的汇流箱选址方法，包括以下步骤：
103.步骤s10，分别确定预设汇流区域内光伏支架、箱式变压器以及汇流箱对应的位置参数；
104.需要说明的是，在本实施例中，在单个预设汇流区域内，可以布设单个汇流箱，单个箱式变压器(后续可以简称为箱变)以及多个光伏支架，其中，箱变可以包括箱式光伏逆变器和变压器。预设汇流区域可以由人工选取或者终端设备根据光伏电站系统自动规划得到。并且，若是包含多个汇流区域的光伏方阵，则可以针对各个汇流区域布设汇流箱。
105.在此基础上，终端设备可以获取该预设汇流区域内的光伏支架、箱式变压器以及待布设的汇流箱。
106.比如，如图4所示，其中，矩形方框表征光伏支架。
107.在一实施例中，终端设备可以预先确定预设汇流区域内的光伏支架、箱变，在此基础上，确定待布设的汇流箱；或者，也可以同时布设光伏支架、箱变以及汇流箱。
108.步骤s20，根据所述位置参数，构建包含所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的邻接矩阵；
109.在本实施例中，终端设备在确定预设汇流区域内的光伏支架、箱变以及汇流箱后，可以构建包含上述光伏支架、箱变以及汇流箱的邻接矩阵，其中，该邻接矩阵中至少包含了各设备以及各设备之间的距离，比如，多个光伏支架之间的距离、箱变与汇流箱之间的距
离、待布设的汇流箱之间的距离以及汇流箱与光伏组支架之间的距离。
110.具体地，例如，如图5所示的邻接矩阵，在该邻接矩阵中，包含了多个光伏支架(矩形方框)、一个箱变以及待布设的汇流箱，也包含了上述设备之间的连接关系。
111.步骤s30，基于所述邻接矩阵，确定连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的最短连接路径，并将所述最短连接路径中的汇流箱位置作为汇流箱最佳选址。
112.终端设备在确定包含汇流箱、光伏支架和箱变的邻接矩阵后，可以根据该邻接矩阵，计算连接上述汇流箱、光伏支架和箱变的多条路径，并从多条路径中获取最短连接路径，进而可以将该最短连接路径中的汇流箱位置作为汇流箱最佳选址。
113.可以理解的是，在确定预设汇流区域内的光伏支架和箱变后，汇流箱选址可能存在多种情况，即可能存在可以布设汇流箱的多个位置，而在本实施例中，可以将多个汇流箱的位置、光伏支架和箱变进行连接，得到多条连接路径，进而可以将最短连接路径中的汇流箱位置作为汇流箱最优选址，使得在按照该汇流箱最优选址布设汇流箱时，汇流箱与箱变之间的线缆连接成本以及汇流箱与光伏支架之间的线缆连接成本是最低的。
114.在本实施例中，终端设备可以获取该预设汇流区域内的光伏支架、箱式变压器以及待布设的汇流箱。终端设备在确定预设汇流区域内的光伏支架、箱变以及汇流箱后，可以构建包含上述光伏支架、箱变以及汇流箱的邻接矩阵。进而，终端设备在确定包含汇流箱、光伏支架和箱变的邻接矩阵后，可以根据该邻接矩阵，计算连接上述汇流箱、光伏支架和箱变的多条路径，并从多条路径中获取最短连接路径，进而可以将该最短连接路径中的汇流箱位置作为汇流箱最佳选址。
115.可见，相比于现有技术中需要人工操作的汇流箱选址方式，在本发明中，可以在确定汇流区域内的光伏支架、箱式变压器以及待布设的汇流箱后，构建包含上述光伏支架、箱式变压器以及汇流箱的邻接矩阵，进而，可以根据该邻接矩阵，计算连接上述光伏支架、箱式变压器以及汇流箱的最短连接路径，并将该路径中的汇流箱位置参数作为汇流箱最佳选址。因此，本发明实现了汇流箱自动选址，无需人工干预调整，降低了汇流箱难度，在提高了汇流箱选址效率的同时，也提高了汇流箱选址精度。
116.在此基础上，本发明能够利用最短连接路径中的汇流箱位置布设汇流箱，降低光伏电站系统的施工难度和施工成本，尤其是汇流箱与光伏支架和箱式变压器之间的线缆连接成本。
117.进一步地，基于本发明汇流箱选址的第一实施例，提出本发明汇流箱选址的第二实施例。
118.在本实施例中，上述步骤s30中，“基于所述邻接矩阵，确定连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的最短连接路径”，可以包括：
119.步骤s301，确定所述预设汇流区域内的虚拟节点；
120.步骤s302，根据所述虚拟节点、所述光伏支架和所述箱式变压器对应的位置坐标，构建位置点集；
121.步骤s303，将所述虚拟节点作为预设的最小斯坦纳树算法的关键节点，并根据所述位置点集和所述邻接矩阵，通过所述最小斯坦纳树算法，确定连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的最短连接路径。
122.在本实施例中，终端设备在获取到包含汇流箱、光伏支架和箱式变压器的邻接矩
阵后，可以获取上述预设汇流区域内的虚拟节点，其中，该虚拟节点可以作为斯坦纳树中的关键节点，用于计算后续的最短连接路径。
123.并且，终端设备可以根据上述虚拟节点的位置坐标、汇流箱的位置坐标、光伏支架的位置坐标以及箱变的位置坐标，构建位置点集s，其中，在该位置点集中包含了上述设备的位置坐标。本实施例中的位置坐标可以为二维平面坐标(x,y)。
124.进而，终端设备可以根据上述位置点集以及邻接矩阵，通过最小斯坦纳树算法，计算连接上述汇流箱、光伏支架以及箱变的最短连接路径，以将该最短连接路径中的汇流箱位置参数作为汇流箱最佳选址。
125.因此，在本实施例中，通过确定最短连接路径的方式，自动进行汇流箱选址，既能够保证高效且精准的汇流箱选址，也能够在按照上述汇流箱最佳选址布设汇流箱时，降低光伏电站的施工成本。
126.值得注意的是，在本实施例中，终端设备在通过上述最小斯坦纳树算法，计算连接汇流箱、光伏支架和箱变的最短连接路径之前，需要确定必选点集合以及可选点集合。可以理解的是，由于本实施例实际是为了自动确定汇流箱的布设位置，因此，在本实施例中，可以将上述位置点集作为必选点集合，除此之外，本实施例还包括了可选点集合。其中，在该可选点集合中包含了汇流箱的位置坐标。在此基础上，可以通过最小斯坦纳树算法，计算连接汇流箱、光伏支架和箱变的最短连接路径。
127.进一步地，上述步骤s303中，“根据所述位置点集和所述邻接矩阵，通过预设的最小斯坦纳树算法，确定连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的最短连接路径”，可以包括：
128.步骤s3031，根据所述邻接矩阵和所述位置点集，通过预设的动态规划算法，构建状态转移数组，其中，所述状态转移数组包含所述邻接矩阵中任意节点与所述位置点集中任意节点连通的最短路径；
129.步骤s3032，分别遍历所述邻接矩阵和所述位置点集，以更新所述状态转移数组的最小代价，得到连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的多条连接路径；
130.步骤s3033，通过预设最短路径算法，从所述多条连接路径中获取最短连接路径。
131.在本实施例中，终端设备在获取到预设汇流区域内的虚拟节点，并构建位置点集后，可以通过动态规划算法，构造状态转移数组dp[i][j]，该状态转移数组dp[i][j]可以表征该数组表示一棵以点i为根节点的树，已与上述位置点集s中的点j连通为生成树的最小代价(即本实施例中的最短路径)，其中，i代表的是上述邻接矩阵中的任意节点(比如箱变、汇流箱、支架)，j表示位置点集s中的节点，比如虚拟节点、光伏支架和箱变)。
[0132]
进而，终端设备可以遍历上述邻接矩阵中各节点以及位置点集s中的各节点，根据邻接矩阵中任意两个节点之间的距离，逐步更新状态转移数组所表示的最短路径，在遍历上述邻接矩阵以及位置点集s完成后，可以得到连接上述汇流箱、光伏支架和箱式变压器的多条连接路径。
[0133]
然后，终端设备可以通过预设最短路径算法，从上述多条连接路径中获取最短连接路径，以将该最短连接路径中的汇流箱位置作为汇流箱最优选址，其中，上述预设最短路径算法可以包括dijkstra最短路径算法。
[0134]
可见，在本实施例中，终端设备可以通过最小斯坦纳树算法，并结合动态规划算法
以及最短路径算，计算连接汇流箱、光伏支架和箱变的最短连接路径，进而自动确定汇流箱最优选址，无需人工调整干预，同时降低了汇流箱选址操作复杂度以及光伏电站施工成本。
[0135]
进一步地，上述步骤s3032中，“分别遍历所述邻接矩阵和所述位置点集，以更新所述状态转移数组的最短路径，得到连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的多条连接路径”，可以包括：
[0136]
步骤a，分别遍历所述邻接矩阵和所述位置点集，得到所述邻接矩阵中的第一节点以及所述位置点集中的第二节点；
[0137]
步骤b，获取所述位置点集的位置子集，并获取所述位置子集与所述位置点集之间的位置差集；
[0138]
步骤c，获取所述位置差集中的节点与所述第一节点的第一距离以及所述位置子集中的节点与所述第一节点的第二距离，并获取所述第一距离和第二距离的距离总和；
[0139]
步骤d，在所述距离总和小于所述第一节点和所述第二节点之间的距离时，根据所述第一节点和所述第二节点，更新所述状态转移数组的最短路径，并在遍历完成后，得到连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的多条连接路径。
[0140]
步骤e，在所述距离总和大于或者等于所述第一节点和所述第二节点之间的距离时，忽略此次遍历结果。
[0141]
在本实施例中，终端设备可以分别遍历上述邻接矩阵的所有节点以及位置点集s中所有的节点，进而可以邻接矩阵中任意两个节点之间的距离，逐步更新状态转移方程所表示的最小代价。
[0142]
具体地，例如，假设当前遍历到邻接矩阵的节点为i(第一节点)，位置点集s中的节点为j(第二节点)，同时获取位置点集s的一个位置子集s'，并计算位置点集s与位置子集s'的位置差集t。
[0143]
在此基础上，获取位置差集t中的节点与节点i的第一距离以及位置子集s'中的节点与节点i的第二距离，并计算得到上述第一距离和第二距离的距离之和。
[0144]
其中，在位置差集t中存在多个节点时，计算多个节点分别与节点i的距离，并将多个距离中的最长距离作为第一距离；同样的，在位置子集s'中存在多个节点时，计算多个节点分别与节点i的距离，并将多个距离中的最长距离作为第二距离。
[0145]
在上述距离之和小于节点i与节点j之间的距离时，则根据该节点i与节点j，替换dp[i][j]中的i和j，以更新dp[i][j]的值(即最短路径)；而在该距离之和大于或者等于节点i与节点j之间的距离时，忽略此次遍历结果，即不更新dp[i][j]的值。
[0146]
进一步地，上述步骤s301中，“确定所述预设汇流区域内的虚拟节点”，可以包括：
[0147]
步骤s3011，确定所述预设汇流区域内的第一节点；
[0148]
步骤s3012，获取所述第一节点与所述预设汇流区域内汇流箱之间的第一距离，并获取所述第一节点与所述预设汇流区域之外的其它汇流区域内汇流箱之间的第二距离；
[0149]
步骤s3013，在所述第一距离和所述第二距离均满足对应的预设距离条件时，将所述第一节点作为虚拟节点。
[0150]
在本实施例中，虚拟节点作为最小斯坦纳树算法中的关键算法，用于作为位置集合s的必选节点，计算连接汇流箱、光伏支架和箱变的最短连接路径。而该虚拟点位的确定方式，具体包括：
[0151]
终端设备从上述预设汇流区域内任意确定一点作为第一节点。
[0152]
进而，终端设备可以获取上述第一节点与该预设汇流区域内汇流箱之间的第一距离，并获取第一节点与除了该预设汇流区域之前的其它汇流区域内汇流箱之间的第二距离。
[0153]
若上述第一距离和第二距离均满足对应的预设距离条件，则可以将上述第一节点作为虚拟节点。
[0154]
具体地，例如，若是第一距离为0且第二距离为无穷大，则认为第一距离和第二距离均满足对应的预设距离条件，可以将第一节点作为虚拟节点。
[0155]
在本实施例中，终端设备从上述预设汇流区域内任意确定一点作为第一节点，并在第一节点满足对应的预设距离条件时，将该第一节点作为虚拟节点。终端设备可以构建位置点集，并将该位置点集作为必选点集，其中，在该位置点集中包含了上述虚拟节点的位置坐标、光伏支架的位置坐标以及箱变的位置坐标；终端设备在获取到预设汇流区域内的虚拟节点，并构建上述位置点集后，可以通过动态规划算法，构造状态转移数组，并可以将遍历邻接矩阵以及上述位置坐标，逐步更新上述状态转移数组，得到连接汇流箱、光伏支架和箱变的多条连接路径。最后可以从上述多条连接路径中获取最短连接路径，以将该最短连接路径中的汇流箱位置作为汇流箱最优选址。
[0156]
可见，本发明可以通过最小斯坦纳树算法，并结合动态规划算法以及最短路径算，计算连接汇流箱、光伏支架和箱变的最短连接路径，进而自动确定汇流箱最优选址，保证高效且精准的汇流箱选址，无需人工调整干预，也降低了汇流箱选址操作复杂度以及光伏电站施工成本。
[0157]
进一步地，基于本发明汇流箱选址方法的第一实施例和第二实施例，提出本发明汇流箱选址方法的第三实施例。
[0158]
在本实施例中，所述位置参数包括位置坐标，在此基础上，上述步骤s20中，“根据所述位置参数，构建包含所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的邻接矩阵”，可以包括：
[0159]
步骤s201，根据所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器对应的位置坐标，确定相邻两所述汇流箱之间的第一距离、所述汇流箱与所述箱式变压器之间的第二距离、所述汇流箱与所述光伏支架之间的第三距离以及相邻两所述光伏支架之间的第四距离；
[0160]
步骤s202，构建包含所述第一距离、第二距离、第三距离以及第四距离的邻接矩阵。
[0161]
在本实施例中，终端设备可以计算汇流箱与汇流箱之间的距离hi(即第一距离)、汇流箱与箱变之间的距离xi(即第二距离)、汇流箱与支架之间的距离si(即第三距离)以及支架与支架间的距离zi(即第四距离)。进而，可以根据上述hi、xi、si以及zi，构建邻接矩阵。
[0162]
值得注意的是，在本实施例中，根据上述说明，在单个汇流区域内，一般仅需要布设一个汇流箱，但是，此时可供选择的汇流箱位置存在多个，如图5所示，在该邻接矩阵中，包含单个箱变，多个汇流箱以及多个光伏支架，而本实施例可以从多个汇流箱中确定处于汇流箱最佳选址处的汇流箱。
[0163]
进一步地，上述步骤s202中，“构建包含所述第一距离、第二距离、第三距离以及第四距离的邻接矩阵”，可以包括：
[0164]
步骤s2021，确定相邻所述光伏支架之间连线与预设水平面的夹角；
[0165]
步骤s2022，基于所述夹角，构建损失函数；
[0166]
步骤s2023，通过所述损失函数，修正所述第四距离；
[0167]
步骤s2024，构建包含所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离以及修正后的第四距离的邻接矩阵。
[0168]
在本实施例中，为了保证生成的光伏支架间的连接尽可能地横平竖直，以提升汇流箱选址精度，终端设备可以在确定预设汇流区域内的多个光伏支架后，获取相邻两光伏支架之间连线与预设水平面(比如大地)的夹角|α|。
[0169]
进而，在该夹角|α|∈[15
°
,75
°
]∪[105
°
,165
°
]时，利用损失函数(1+g(α))，其中g(α)服从拉普拉斯分布，修正上述第四距离zi，并得到修正的距离f(α)＝(1+g(α))，其中g(α)服从拉普拉斯分布。
[0170]
其中，当|α|＝45
°
或者135
°
时，f(α)值最大。
[0171]
进而，可以构建包含汇流箱与汇流箱之间的距离hi(即第一距离)、汇流箱与箱变之间的距离xi(即第二距离)、汇流箱与支架之间的距离si(即第三距离)以及修正后的光伏支架之间的距离f(α)的邻接矩阵。
[0172]
进一步地，上述步骤s10中，“分别确定预设汇流区域内光伏支架、箱式变压器以及汇流箱对应的位置参数”，可以包括：
[0173]
步骤s101，获取所述预设汇流区域内的光伏支架以及箱式变压器对应的位置参数；
[0174]
步骤s102，根据所述光伏支架的位置信息，确定与所述光伏支架间隔预设映射距离的汇流箱，并确定所述汇流箱的位置参数，其中，所述预设映射距离包括所述光伏支架的桩基点的位置坐标与所述汇流箱的位置坐标之间的距离。
[0175]
需要说明的是，在本实施例中，根据上述说明，在单个汇流区域，可以布设单个汇流箱。在此基础上，若是一个光伏方阵内包含多个汇流区域，则可以计算各个汇流区域的汇流箱最佳选址。
[0176]
针对单个汇流区域，若是在该单个汇流区域已布设了多个光伏支架以及单个箱变，那么终端设备可以获取多个光伏支架、单个箱变对应的位置信息。
[0177]
进而，为了保证汇流箱选址的合理性，终端设备可以将与光伏支架之间间隔预设映射距离的多个汇流箱作为待布设的汇流箱，其中，该映射距离可以包括：光伏支架的桩基点的位置坐标与所述汇流箱的位置坐标之间的距离，即保证该汇流箱的位置坐标可以映射到附近光伏支架的桩基点的位置坐标上，其中，映射距离是一个可以动态调整的参数值，本实施例不对该值做具体限定。
[0178]
因此，在本实施例中，可以利用损失函数，对光伏支架间的连线与水平面之间的夹角进行修正，使得光伏支架间的连接能够保持横平竖直，提高汇流箱选址结果的准确度，并且保证光伏支架所支撑的光伏组件的平稳。并且，本发明适用于单一汇流区域的汇流箱选址，也适用于多汇流区域的选址。
[0179]
此外，本发明实施例还提出一种汇流箱选址装置，参照图6，所述汇流箱选址装置包括：
[0180]
第一确定模块，用于分别确定预设汇流区域内光伏支架、箱式变压器以及汇流箱
对应的位置参数；
[0181]
构建模块，用于根据所述位置参数，构建包含所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的邻接矩阵；
[0182]
第二确定模块，用于基于所述邻接矩阵，确定连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的最短连接路径，并将所述最短连接路径中的汇流箱位置参数作为汇流箱最佳选址。
[0183]
本发明汇流箱选址装置的具体实施方式的拓展内容与上述汇流箱选址方法各实施例基本相同，在此不做赘述。
[0184]
此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有汇流箱选址程序，所述汇流箱选址程序被处理器执行时实现如下所述的汇流箱选址方法的步骤。
[0185]
本发明汇流箱选址设备和计算机可读存储介质各实施例，均可参照本发明汇流箱选址方法各个实施例，此处不再赘述。
[0186]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0187]
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0188]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是可穿戴设备、定位器、智能手机和平板电脑等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0189]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种汇流箱选址方法，其特征在于，所述汇流箱选址方法包括：分别确定预设汇流区域内光伏支架、箱式变压器以及汇流箱对应的位置参数；根据所述位置参数，构建包含所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的邻接矩阵；基于所述邻接矩阵，确定连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的最短连接路径，并将所述最短连接路径中的汇流箱位置参数作为汇流箱最佳选址。2.如权利要求1所述的汇流箱选址方法，其特征在于，所述基于所述邻接矩阵，确定连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的最短连接路径的步骤，包括：确定所述预设汇流区域内的虚拟节点；根据所述虚拟节点、所述光伏支架和所述箱式变压器对应的位置坐标，构建位置点集；根据所述位置点集和所述邻接矩阵，通过预设的最小斯坦纳树算法，确定连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的最短连接路径。3.如权利要求2所述的汇流箱选址方法，其特征在于，所述根据所述位置点集和所述邻接矩阵，通过所述最小斯坦纳树算法，确定连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的最短连接路径的步骤，包括：根据所述邻接矩阵和所述位置点集，通过预设的动态规划算法，构建状态转移数组，其中，所述状态转移数组包含所述邻接矩阵中任意节点与所述位置点集中任意节点连通的最短路径；分别遍历所述邻接矩阵和所述位置点集，以更新所述状态转移数组的最小代价，得到连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的多条连接路径；通过预设最短路径算法，从所述多条连接路径中获取最短连接路径。4.如权利要求3所述的汇流箱选址方法，其特征在于，所述分别遍历所述邻接矩阵和所述位置点集，以更新所述状态转移数组的最短路径，得到连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的多条连接路径的步骤，包括：分别遍历所述邻接矩阵和所述位置点集，得到所述邻接矩阵中的第一节点以及所述位置点集中的第二节点；获取所述位置点集的位置子集，并获取所述位置子集与所述位置点集之间的位置差集；获取所述位置差集中的节点与所述第一节点的第一距离以及所述位置子集中的节点与所述第一节点的第二距离，并获取所述第一距离和第二距离的距离总和；在所述距离总和小于所述第一节点和所述第二节点之间的距离时，根据所述第一节点和所述第二节点，更新所述状态转移数组的最短路径，并在遍历完成后，得到连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的多条连接路径。5.如权利要求4所述的汇流箱选址方法，其特征在于，在所述获取所述的位置差集中的节点与所述第一节点的第一距离以及所述位置子集中的节点与所述第一节点的第二距离，并获取所述第一距离和第二距离的距离总和的步骤之后，还包括：在所述距离总和大于或者等于所述第一节点和所述第二节点之间的距离时，忽略此次遍历结果。6.如权利要求2所述的汇流箱选址方法，其特征在于，所述确定所述预设汇流区域内的
虚拟节点的步骤，包括：确定所述预设汇流区域内的第一节点；获取所述第一节点与所述预设汇流区域内汇流箱之间的第一距离，并获取所述第一节点与所述预设汇流区域之外的其它汇流区域内汇流箱之间的第二距离；在所述第一距离和所述第二距离均满足对应的预设距离条件时，将所述第一节点作为虚拟节点。7.如权利要求1所述的汇流箱选址方法，其特征在于，所述位置参数包括位置坐标，所述根据所述位置参数，构建包含所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的邻接矩阵的步骤，包括：根据所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器对应的位置坐标，确定相邻两所述汇流箱之间的第一距离、所述汇流箱与所述箱式变压器之间的第二距离、所述汇流箱与所述光伏支架之间的第三距离以及相邻两所述光伏支架之间的第四距离；构建包含所述第一距离、第二距离、第三距离以及第四距离的邻接矩阵。8.如权利要求7所述的汇流箱选址方法，其特征在于，所述构建包含所述第一距离、第二距离、第三距离以及第四距离的邻接矩阵的步骤，包括：确定相邻所述光伏支架之间连线与预设水平面的夹角；基于所述夹角，构建损失函数；通过所述损失函数，修正所述第四距离；构建包含所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离以及修正后的第四距离的邻接矩阵。9.如权利要求1所述的汇流箱选址方法，其特征在于，所述分别确定预设汇流区域内光伏支架、箱式变压器以及汇流箱对应的位置参数的步骤，包括：获取所述预设汇流区域内的光伏支架以及箱式变压器对应的位置参数；根据所述光伏支架的位置信息，确定与所述光伏支架间隔预设映射距离的汇流箱，并确定所述汇流箱的位置参数，其中，所述预设映射距离包括所述光伏支架的桩基点的位置坐标与所述汇流箱的位置坐标之间的距离。10.一种汇流箱选址装置，其特征在于，所述汇流箱选址装置包括：第一确定模块，用于分别确定预设汇流区域内光伏支架、箱式变压器以及汇流箱对应的位置参数；构建模块，用于根据所述位置参数，构建包含所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的邻接矩阵；第二确定模块，用于基于所述邻接矩阵，确定连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的最短连接路径，并将所述最短连接路径中的汇流箱位置参数作为汇流箱最佳选址。11.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的汇流箱选址程序，所述汇流箱选址程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的汇流箱选址方法的步骤。12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有汇流箱选址程序，所述汇流箱选址程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的汇流
箱选址方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种汇流箱选址方法、装置、终端设备以及计算机可读存储介质，该汇流箱选址方法包括：分别确定预设汇流区域内光伏支架、箱式变压器以及汇流箱对应的位置参数；根据所述位置参数，构建包含所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的邻接矩阵；基于所述邻接矩阵，确定连接所述汇流箱、所述光伏支架和所述箱式变压器的最短连接路径，并将所述最短连接路径中的汇流箱位置参数作为汇流箱最佳选址。本发明能够实现高效且精准的汇流箱选址。址。址。


技术研发人员：张彦虎 赵德强 邵佳 张纯笑
受保护的技术使用者：阳光新能源开发股份有限公司
技术研发日：2023.07.18
技术公布日：2023/10/8