本技术涉及光伏电站电缆统计，尤其涉及一种光伏场区交直流电缆的工程参数的估算方法及系统。
背景技术：
1、随着能源结构的转型和环保要求的提升，光伏发电作为一种清洁、可再生的能源方式，得到了广泛的推广和应用。光伏发电系统不仅可以减少对化石能源的依赖，还有助于减少温室气体排放，对抗全球气候变化。
2、目前，光伏场区的规模不断扩大，其内部的电气系统也变得越来越复杂，特别是对于应用较多的电缆，其布设和管理方式愈发复杂。交流电缆在光伏系统中主要负责将逆变器产生的交流电输送到电网中，其工程参数的准确统计直接关系到光伏电场工程的预算、设计、施工和后续维护，因此，需要对电缆的工程参数，比如，电缆的长度和型号等进行准确的估算和统计，便于后续光伏电场的施工。
3、相关技术中，对光伏场区电缆工程参数的估算，主要依赖于在现场通过人工进行应用环境测量和计算的方式。然而，在实际应用中，上述人工估算方式不仅耗时耗力，统计效率较低，而且容易因人为因素导致误差，影响估算的准确性和工程的整体质量。
技术实现思路
1、本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
2、为此，本技术的第一个目的在于提出一种光伏场区交直流电缆的工程参数的估算方法，该方法能够自动计算和统计电缆的类型和长度等工程参数，提高交直流电缆工程参数估算的准确性、便利性和适用性，提高电缆工程量的统计效率。
3、本技术的第二个目的在于提出一种光伏场区交直流电缆的工程参数的估算系统。
4、本技术的第三个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。
5、为达上述目的，本技术的第一方面提出了一种光伏场区交直流电缆的工程参数的估算方法，包括以下步骤：
6、获取光伏场区的纬度信息和场区中光伏设备的参数，并将所述光伏场区划分为多个单位发电单元，确定每个所述单位发电单元的设计参数；
7、针对每个所述单位发电单元，根据所述纬度信息、所述光伏设备的参数和所述设计参数，确定光伏阵列的布置方式，并按照所述布置方式布置多个光伏阵列，计算每个所述光伏阵列的坐标，其中，所述布置方式包括阵列间的间距；
8、通过带约束的k-means聚类算法将所述多个光伏阵列进行分组，并基于每组阵列中各个光伏阵列的坐标计算每组阵列对应的逆变器的坐标，根据所述逆变器的坐标和所述阵列间的间距估算每组阵列对应的交流电缆和直流电缆的长度；
9、获取不同直径的交流电缆和直流电缆对应的压降范围，根据所述压降范围确定估算出的不同长度的交流电缆和直流电缆需要配置的截面直径。
10、可选地，在本技术的一个实施例中，所述光伏设备的参数包括光伏组件参数和光伏阵列设计参数，所述光伏阵列设计参数包括阵列倾角，所述根据所述纬度信息、所述光伏设备的参数和所述设计参数，确定光伏阵列的布置方式，包括：根据所述光伏组件参数和所述光伏阵列设计参数，计算光伏阵列的长边长度和短边长度；根据所述短边长度、所述纬度信息和所述阵列倾角，计算光伏阵列间的南北向间距，并基于所述长边长度计算光伏阵列间的东西向间距；根据所述单位发电单元的设计参数计算待布置的光伏阵列数量，并根据所述光伏阵列数量、所述南北向间距和所述东西向间距，计算在所述单位发电单元中横向布置的光伏阵列数量和纵向布置的光伏阵列数量。
11、可选地，在本技术的一个实施例中，所述光伏组件参数包括光伏组件的长度和宽度，所述光伏阵列设计参数还包括横排组件数量和纵向组件数量，所述单位发电单元的设计参数包括接入逆变器数量和逆变器接入组串数量，所述计算光伏阵列的长边长度和短边长度，包括：将光伏组件的宽度乘以所述横排组件数量，得到所述长边长度；将光伏组件的长度乘以所述纵向组件数量，得到所述短边长度；所述根据所述单位发电单元的设计参数计算待布置的光伏阵列数量，包括：将所述接入逆变器数量乘以所述逆变器接入组串数量得到所述光伏阵列数量。
12、可选地，在本技术的一个实施例中，所述计算在所述单位发电单元中横向布置的光伏阵列数量和纵向布置的光伏阵列数量，包括：计算所述光伏阵列数量与所述东西向间距的乘积，将所述乘积除以所述南北向间距之后进行开方，并对开方结果进行取整操作，将得到的整数作为所述横向布置的光伏阵列数量；将所述光伏阵列数量除以所述横向布置的光伏阵列数量，取计算结果中的整数作为所述纵向布置的光伏阵列数量，并取所述计算结果中的余数作为剩余阵列数量。
13、可选地，在本技术的一个实施例中，所述计算每个所述光伏阵列的坐标，包括：获取单位发电单元对应的箱式变电站的位置，将所述箱式变电站的位置作为原点坐标；根据所述横向布置的光伏阵列数量和所述纵向布置的光伏阵列数量确定阵列矩阵，根据所述剩余阵列数量确定剩余矩阵，并将所述阵列矩阵和所述剩余矩阵进行拼接；根据拼接后的矩阵中每个光伏阵列与所述原点坐标之间的位置关系，确定单位发电单元中每个光伏阵列的坐标。
14、可选地，在本技术的一个实施例中，所述带约束的k-means聚类算法中划分出的簇的数量为所述接入逆变器数量，约束条件为每个簇中的个体数量等于所述逆变器接入组串数量。
15、可选地，在本技术的一个实施例中，所述基于每组阵列中各个光伏阵列的坐标计算每组阵列对应的逆变器的坐标，包括：对于每组阵列，计算每个光伏阵列的横坐标的绝对值与纵坐标的绝对值的和值；通过比较确定各个光伏阵列对应的所述和值中的最小值，将所述最小值对应的光伏阵列的坐标作为对应的逆变器的坐标。
16、可选地，在本技术的一个实施例中，所述根据所述逆变器的坐标和所述阵列间的间距估算每组阵列对应的交流电缆和直流电缆的长度，包括：对于每组阵列，分别计算每个光伏阵列坐标与对应的逆变器的坐标之间的差值的绝对值，并计算所述东西向间距与横坐标差值的绝对值的第一乘积，计算所述南北向间距与纵坐标差值的绝对值的第二乘积，将所述第一乘积与所述第二乘积相加，将得到的和值作为每个光伏阵列对应的直流电缆长度；汇总每个光伏阵列对应的直流电缆长度，获得本组阵列对应的直流电缆长度列表；计算所述东西向间距与对应的逆变器的横坐标的第三乘积，计算所述南北向间距与对应的逆变器的纵坐标的第四乘积，将所述第三乘积与所述第四乘积的和值作为本组阵列对应的交流电缆长度列表。
17、为达上述目的，本技术的第二方面提出了一种光伏场区交直流电缆的工程参数的估算系统，包括以下模块：
18、获取模块，用于获取光伏场区的纬度信息和场区中光伏设备的参数，并将所述光伏场区划分为多个单位发电单元，确定每个所述单位发电单元的设计参数；
19、计算模块，用于针对每个所述单位发电单元，根据所述纬度信息、所述光伏设备的参数和所述设计参数，确定光伏阵列的布置方式，并按照所述布置方式布置多个光伏阵列，计算每个所述光伏阵列的坐标，其中，所述布置方式包括阵列间的间距；
20、聚类模块，用于通过带约束的k-means聚类算法将所述多个光伏阵列进行分组，并基于每组阵列中各个光伏阵列的坐标计算每组阵列对应的逆变器的坐标，根据所述逆变器的坐标和所述阵列间的间距估算每组阵列对应的交流电缆和直流电缆的长度；
21、估算模块，用于获取不同直径的交流电缆和直流电缆对应的压降范围，根据所述压降范围确定估算出的不同长度的交流电缆和直流电缆需要配置的截面直径。
22、为了实现上述实施例，本技术第三方面实施例还提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中的光伏场区交直流电缆的工程参数的估算方法。
23、本技术的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：本技术先根据光伏场区中光伏组件的参数和电缆的参数，计算阵列间距和阵列数量，再根据阵列的间距和数量布置阵列并确定阵列的二维坐标。然后通过带约束的kmeans聚类算法对阵列进行分组，得到在每组阵列中阵列的坐标，并在每组阵列中根据阵列的坐标计算各组阵列对应的逆变器的坐标。最后根据逆变器的坐标、阵列坐标和阵列间距计算交直流电缆的长度和截面直径等工程参数。从而，本技术能够根据已有的光伏场区和电缆的参数，自动计算出交直流电缆的长度、类型和其他相关工程参数，进而可以自动化统计出光伏场区内交流电缆的工程量，形成清单，并可以适用于处理各类复杂场地布局的工作场景。由此，本技术提高了交直流电缆工程参数估算的准确性、便利性和适用性，减少了电缆工程数据估算耗费的时间和成本，提高了电缆工程量的统计效率，降低了估算过程的复杂程度，在实际应用中便于实施，有利于保证光伏场区的工程质量。
24、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
1.一种光伏场区交直流电缆的工程参数的估算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的估算方法，其特征在于，所述光伏设备的参数包括光伏组件参数和光伏阵列设计参数，所述光伏阵列设计参数包括阵列倾角，所述根据所述纬度信息、所述光伏设备的参数和所述设计参数，确定光伏阵列的布置方式，包括：
3.根据权利要求2所述的估算方法，其特征在于，所述光伏组件参数包括光伏组件的长度和宽度，所述光伏阵列设计参数还包括横排组件数量和纵向组件数量，所述单位发电单元的设计参数包括接入逆变器数量和逆变器接入组串数量，所述计算光伏阵列的长边长度和短边长度，包括：
4.根据权利要求2所述的估算方法，其特征在于，所述计算在所述单位发电单元中横向布置的光伏阵列数量和纵向布置的光伏阵列数量，包括：
5.根据权利要求4所述的估算方法，其特征在于，所述计算每个所述光伏阵列的坐标，包括：
6.根据权利要求3所述的估算方法，其特征在于，所述带约束的k-means聚类算法中划分出的簇的数量为所述接入逆变器数量，约束条件为每个簇中的个体数量等于所述逆变器接入组串数量。
7.根据权利要求1所述的估算方法，其特征在于，所述基于每组阵列中各个光伏阵列的坐标计算每组阵列对应的逆变器的坐标，包括：
8.根据权利要求2所述的估算方法，其特征在于，所述根据所述逆变器的坐标和所述阵列间的间距估算每组阵列对应的交流电缆和直流电缆的长度，包括：
9.一种光伏场区交直流电缆的工程参数的估算系统，其特征在于，包括：
10.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的光伏场区交直流电缆的工程参数的估算方法。
