[发明专利]考虑因地域差异的现场特征的光伏阵列输出功率计算方法

权利要求书

1.一种考虑因地域差异的现场特征的光伏阵列输出功率计算方法，其特征在于，包括：

获取光伏阵列所在的位置、时间和天气参数；

根据所述光伏阵列所在位置的经度、纬度、海拔和天气参数计算太阳直射辐照度；具体包括：

S31根据下式(1)计算光伏阵列i中第j个光伏电池的太阳高度角：

其中，δ_ij为太阳赤纬角，θ_hr,ij为太阳时角，φ_ij为光伏阵列i中第j个光伏电池的地理位置的纬度；

S32根据太阳高度角计算天顶角，天顶角θ_Z如下式(2)所示：

θ_Z,ij＝90°-λ_ij (2)

S33根据天顶角计算光伏电池的所在位置的大气质量l_AM,ij进而计算太阳直射辐照度S_D,ij，具体如下式(3)和(4)所示：

其中，a_ij为光伏阵列i中第j个光伏电池的计算常数；h_ij表示的为光伏阵列i中第j个光伏电池的所在位置的海拔高度；l_AM,ij为光伏阵列i中第j个光伏电池的所在位置的大气质量，即光穿过大气层的路程；

所述太阳赤纬角δ_ij根据下式(5)计算：

其中，d是在一年里的天数；

所述太阳时角θ_hr,ij根据下式(6)计算：

θ_hr,ij＝15°(θ_LS,ij-12) (6)

其中，θ_LS,ij为光伏阵列i中第j个光伏电池所在位置的太阳时间，计算公式如下式(7)-(11)：

θ_c,ij＝4(θ_ij-θ_LSTM,ij)+θ_e,ij (8)

θ_LSTM,ij＝15°ΔT_UTC,ij (9)

θ_e,ij＝9.87sin(2B_ij)-7.53cosB_ij-1.5sinB_ij (10)

其中，θ_L,ij为光伏阵列i中第j个光伏电池所在位置的当地时间；θ_c,ij为光伏阵列i中第j个光伏电池的时间校正因子；θ_ij为光伏阵列i中第j个光伏电池的地理位置的经度；θ_LSTM,ij为光伏阵列i中第j个光伏电池所在位置的标准子午线时间，θ_e,ij为光伏阵列i中第j个光伏电池的时间方程；

根据所述太阳直射辐照度，计算太阳辐照度；

根据所述太阳辐照度计算光伏阵列输出功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光伏阵列所在的位置、时间和天气参数包括：光伏电站所在光伏电池的地理位置的经度、纬度、光伏电池所在位置的当地时间、光伏电池所在位置的标准子午线时间和光伏电池的所在位置的海拔高度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述太阳直射辐照度，计算太阳辐照度，包括：根据下式(12)计算太阳辐照度S_ij：

S_ij＝1.1ξS_D,ij (12)

其中，ξ为当地天气的晴朗指数，即根据气象数据所得出的与天气状况有关的系数，S_D,ij为光伏阵列i中第j个光伏电池的太阳直射辐照度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述太阳辐照度计算光伏阵列输出功率，包括如下步骤：

基于太阳辐照度和温度，计算光伏电池的开路电流、开路电压、短路电流和短路电压；

根据所述光伏电池的开路电流、开路电压、短路电流和短路电压计算光伏阵列i的电流；

根据光伏阵列i的电流得到光伏阵列i的输出功率。