[发明专利]一种基于实测气象数据的光伏电站理论出力评估方法

摘要

本发明提供一种基于实测气象数据的光伏电站理论出力评估方法，其采用物理方法将实测水平面辐照强度转换为光伏组件斜面辐照强度，将环境温度转换为板面温度，综合考虑光伏电站的位置、不同光伏组件的特性及安装方式等因素，建立光伏电池的光电转换模型，得到光伏电站的理论功率。本发明提出的方法基于实测气象数据，利用光电转换的物理模型，能够有效且准确的评估光伏电站的理论出力，使得光伏电站的实际运行有了准确且可靠的数据依据；进而保证了光伏电站的高效且可靠的运行。

主权项

1.一种基于实测气象数据的光伏电站理论出力评估方法，所述光伏电站内包括多个光伏电池矩阵，一个所述光伏电池矩阵为一个光伏组件；其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1.将所述光伏电站的实测气象数据转化为所述光伏组件的有效数据；步骤2.根据所述有效数据建立并求解光伏电池的光电转换模型，得到所述光伏电站的理论出力值；所述步骤1包括：1‑1.气象监测设备测量得到实测气象数据；所述实测气象数据包括实测水平辐照强度和环境温度；1‑2.将所述实测水平辐照强度转化为所述光伏组件斜面的有效辐照强度；1‑3.将所述环境温度转化为所述光伏组件的有效板面温度；所述步骤2，包括：2‑1.根据所述光伏组件斜面的有效辐照强度G_e及所述光伏组件的有效板面温度T_m，建立并求解所述光伏电池的光电转换模型中的最佳输出电流模型和最佳输出电压模型；2‑2.根据所述最佳输出电流模型和最佳输出电压模型的求解结果，建立并求解所述光伏电池的光电转换模型中的所述光伏组件的直流输出功率模型；2‑3.根据所述光伏组件的直流输出功率模型的求解结果，建立所述光伏电池的光电转换模型中的光伏电站的理论输出功率模型；2‑4.求解所述光伏电站的理论输出功率模型，得到所述光伏电站的理论出力值；所述2‑1，包括：a.根据所述光伏组件斜面的有效辐照强度G_e及所述光伏组件的有效板面温度T_m，建立并求解所述光伏电池的光电转换模型中的最佳输出电流I_MPP的模型；式中：G_ref为标准太阳辐照强度，其值为1000W/m²；I_mref为光伏组件在标准工况下的最佳输出电流；△T为实际组件温度与标准组件温度的差，△T＝T_m‑T_ref；T_ref为标准组件温度，其值为25℃；e为自然对数的底数；a为补偿系数a、b、c中的一个，根据光伏组件实验数据进行拟合得到，并根据实测数据定期修正；b.根据所述光伏组件的有效板面温度T_m，建立并求解所述光伏电池的光电转换模型中的最佳输出电压U_MPP的模型：U_MPP＝U_mrefln(e+b△G)(1‑c△T)  (4)式中：U_mref为光伏组件在标准工况下的最佳输出电压；b、c均为补偿系数，根据光伏组件实验数据进行拟合得到，并根据实测数据定期修正；△G为实际的辐照强度与标准辐照强度的差，且△G＝G_e‑G_ref。