在PVsyst發(fā)電仿真環(huán)節(jié),默認生成的met氣象數(shù)據(jù)顆粒度為小時級別,輻照強度在一個小時以內(nèi)不變,一年有8760個小時,仿真結(jié)果得到的也是8760個發(fā)電數(shù)據(jù),即為大家所熟知的逐時仿真。
當然,軟件官方也提出了亞時仿真,即數(shù)據(jù)的顆粒度可達到分鐘級,如1分鐘、5分鐘、15分鐘、30分鐘,這些都算是亞小時級。
隨著數(shù)據(jù)顆粒度的精細化,好處是發(fā)電模擬的精確性得到大大提升,壞處是對于大型電站項目仿真的運行時間則會增加。
為了真實反映亞時模擬與逐時模擬的差異性,下文將通過理論說明和實際案例分析,供大家參考。
一、逐時仿真可能存在的一些問題
1)氣象數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)分辨率問題,盡管是逐時數(shù)據(jù),但對于一些快速變化的氣象因素,如云層的快速移動導致的光照強度瞬間變化,逐時的數(shù)據(jù)可能無法精確捕捉。這可能使得模擬結(jié)果在短時間尺度內(nèi)不能準確反映光伏系統(tǒng)的實際發(fā)電情況。
2)陣列遮擋損失
在模擬大型光伏電站時,光伏組件之間的遮擋及周邊障礙物對組件的遮擋較為復雜。軟件在逐時模擬時可能無法精確地考慮到所有可能的遮擋情況,尤其是在一個小時以內(nèi)不同太陽高度角和方位角下的動態(tài)遮擋,這會影響發(fā)電量模擬的準確性。
對于不規(guī)則布局的光伏系統(tǒng),如山地光伏,軟件對其進行逐時模擬時可能會存在一定的簡化處理,從而導致與實際情況的偏差。
3)逆變器運行損失
逆變器的實際運行效率會受到多種因素影響,如負載率、溫度等。PVsyst軟件在逐時模擬時可能不能完全精確地模擬逆變器在各種實際工況下的變化,進而影響整個光伏系統(tǒng)發(fā)電量模擬的準確性;
下面重點分析逐時和亞時模擬下超配損失的差異。根據(jù)PVsyst相關(guān)參考論文,主要如下圖所示四種工況。
? 紅色(直線):產(chǎn)生超配損失的臨界輻照值;
? 黑色(波動):亞時 (分鐘級) 輻照強度曲線;
??黑色(直線):逐時輻照度(一個小時以內(nèi)不變)。
A情況:亞時及逐時輻照曲線均在紅線以下,即不產(chǎn)生超配損失。
B情況:亞時級逐時輻照曲線均在紅線以上,產(chǎn)生超配損失,若圖中所示14點到15點的逐時累計輻照量與分鐘級輻照積分后的累計輻射量數(shù)值相同,兩種不同步長模擬的超配損失也基本相同。
C情況:紅線高于逐時輻照強度,但亞時輻照強度曲線的存在部分數(shù)值(有一個山峰14:00-14:15時段)高于紅線;逐時模擬時,黑線始終在紅線以下,未產(chǎn)生超配損失;
若按分鐘步長模擬,高于紅線以上的部分會帶來額外的超配損失,但逐時模擬該部分并沒有考慮到,因此逐時模擬得到的超配損失值偏保守。
D情況:逐時輻照值高于紅線數(shù)值,即14:00-15:00時段,逐時模擬均產(chǎn)生超配。分鐘步長的數(shù)據(jù)曲線有兩個“山峰”(14:00-14:15和14:30-14:45),數(shù)值均高于逐時輻照強度,超出的部分還存在額外的超配損失,這是逐時模擬沒有考慮到的。
14:15-14:30之間,分鐘級的輻照強度有所下降,此時未產(chǎn)生超配。綜合判斷下來,分鐘步長模擬的超配損失會高于逐時模擬的結(jié)果。
綜上可知,出現(xiàn)C和D兩種情況下,逐時模擬的超配損失偏保守。
4)系統(tǒng)損耗
光伏系統(tǒng)中的線路損耗等在逐時模擬中可能存在一定的誤差;這些損耗會隨著環(huán)境溫度、電流大小等因素變化,而逐時可能不能精確地跟蹤這些變化。
以上主要從4個因素闡述了逐時模擬與分鐘級模擬(亞時)的差異點,供大家參考。后續(xù)通過實際案例進行對比分析。請關(guān)注。