在上一篇文章 《PVsyst亞時與逐時發(fā)電模擬仿真的差異分析(上)》介紹了逐時仿真和亞時級仿真的差異點,概括來說亞時級仿真的優(yōu)勢有以下幾點:
一、亞時級模擬的優(yōu)勢
能更準確地預測發(fā)電量,考慮光照和溫度等氣象因素的短時間變化;精確分析功率輸出波動,有助于設備選型;提高陰影分析的準確性,優(yōu)化光伏陣列布局。具體來說:
a、更準確的發(fā)電量預測
在亞時級模擬中,可細致考慮光照強度和溫度等因素在短時間內(nèi)的變化對光伏系統(tǒng)的影響。例如云層快速移動導致的光照波動等,更精準地反映在模擬結果中,從而得出更接近實際情況的發(fā)電量。
b、精確的功率輸出分析
光伏系統(tǒng)功率會隨著光照、溫度等因素實時變化而波動,亞時級模擬可詳細地模擬出這種波動情況,有助于對逆變器等設備選型和超配進行精確的分析。
c、提升陰影分析準確性
在復雜的光伏電站布局中,亞時級模擬可考慮不同時刻太陽高度角和方位角細微變化,從而更精確地分析陰影對光伏組件影響。對于復雜遮擋建模,有助于優(yōu)化光伏陣列的布局。
二、案例分析
以安徽某地面光伏電站為例,采集了5個月的15分鐘步長的水平面輻照度、光伏傾斜面輻照度、環(huán)境溫度、風速等數(shù)據(jù),水平面輻射總量535kWh/m2,系統(tǒng)容配比1.3。將氣象數(shù)據(jù)導入到PVsyst進行逐時輻照與15分鐘步長的模擬。
如下幾張圖片展示了不同天氣條件下,逐時與亞時級模擬的出力曲線差異,指出亞時模擬可能增加逆變器直流側的超配損失。
A、出力曲線比較
對于第一幅圖為多云晴天晴空,11:00-13:15時段,使用逐時模擬方法,逆變器直流側并未出現(xiàn)超配損失,但按15min步長模擬,出現(xiàn)了明顯的削峰現(xiàn)象,也就是對應上一篇文章講到的c情況。
第二幅圖片為多云、陰天情況下出力曲線,15min步長出力因輻照強度的波動而波動,但因輻照較低,未出現(xiàn)超配損失。
第三幅圖片為多云情況下出力曲線,中午時段逐時和15min步長模擬下,均出現(xiàn)了超配損失。
以上案例分析顯示,盡管亞時級模擬在某些方面具有優(yōu)勢,但在實際應用中,逐時模擬與15分鐘步長模擬的差異并不顯著。
例如,在多云晴天晴空的情況下,逐時模擬方法下逆變器直流側并未出現(xiàn)超配損失,但按15min步長模擬,出現(xiàn)了明顯的削峰現(xiàn)象。而在多云、陰天情況下,15min步長出力因輻照強度的波動而波動,但因輻照較低,未出現(xiàn)超配損失。
B、超配損失比較
繪制15min步長及逐時模擬條件下的1月-5月的超配損失結果,通過對比,逐時模擬方法下逆變器直流側超配損失率為2.15%,15min步長模擬方法下超配損失率為2.45%,超配損失率增加了0.3%。
C、月輻射量偏差比較
將逐時輻照、15分鐘步長的數(shù)據(jù)按月度輻射量值進行比較,該案例對應的逐時模擬的輻射量平均要高出0.4%左右。
D、陣列前后遮擋輻射損失
將逐時輻照、15分鐘步長的陣列前后輻射遮擋損失數(shù)據(jù),按月度輻射量值進行比較,差異較小,可忽略。
E、累計發(fā)電量偏差
根據(jù)以上數(shù)據(jù),逐時模擬較15min步長模擬得到的累計發(fā)電量約高0.8%,其中逆變器超配偏差0.3%,輻照偏差0.4%,其他因素0.1%。
綜上所述,亞時級模擬在理論上提供了更精確的預測和分析,但在實際應用中,其與逐時模擬的差異與容配比有一定關系,在低容配比下可能并不顯著。
因此,在進行光伏系統(tǒng)設計和優(yōu)化時,應綜合考慮各種因素,包括模擬精度、計算資源和時間等因素,選擇最適合的模擬方法。