[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

说明书

本发明提供了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，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；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。本方法解决了传统太阳辐照度模型精确度较低的缺点，得到的计算结果与实际太阳辐照度曲线吻合度较高，计算结果精准，为光伏电站的实际出力预测和场站调度提供了更有利的参考。

技术领域

本发明涉及太阳能技术领域，尤其涉及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。

背景技术

随着我国经济的快速发展，能源消耗越来越大，传统能源因过量的开采而日趋匮乏，同时，传统能源的过度消耗也给我们的生存环境带来了非常不利的影响，因此合理的利用可再生能源已成为了缓解能源危机、改善生态环境的重要途径之一。在众多可再生能源中，太阳能因其自身的随机性和波动性小、资源丰富等优点，已成为工农业及建筑等领域节能降耗最具开发前景的能源。在太阳能开发利用领域中，太阳辐照度模型是对太阳能光热、光电利用效率进行理论分析的依据，太阳辐照度模型的建模方法是确定光伏发展研究的基础，使得建立适用于不同地区的准确且通用模型就显得尤为重要。然而，传统的太阳辐照度模型的缺点在于只是简单的建立太阳辐照度与时间的关系，曲线相对平滑，无法准确反映地域特征引起的辐照度变化，进而对光伏出力模型的预测也产生很大的影响，与实际曲线差距较大。

因此，亟需一种可以准确反映地域特征引起的辐照度变化的太阳辐照度的方法，以精确地计算光伏电站的实际输出功率，为光伏电站的实际出力预测提供更有利的参考。

发明内容

本发明提供了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，以解决现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

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，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；

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。

优选地，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。

优选地，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：