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某些氣象數(shù)據(jù)導(dǎo)入PVsyst會報錯，情況如下：

背景資料：什么是晴空指數(shù)（ClearnessIndex）？和哪些因素有關(guān)？

晴空指數(shù)（Clearness Index）Kt是指入射到水平面的太陽總輻射量（G）與天文輻射（G0）（即到達(dá)大氣上界的太陽輻射）之比，太陽輻射進(jìn)入大氣后受到云層、大氣分子、水汽和氣溶膠等各種成分的吸收、反射等作用而減弱，在不同的大氣條件下太陽輻射受到大氣影響的程度也是不一樣的，而天文輻射的分布和變化不受大氣影響，主要決定于日地距離、太陽高度角和白晝長度。

晴空指數(shù)能夠反映達(dá)到地面的太陽輻射強(qiáng)度、太陽輻射穿越大氣時大氣的狀況和太陽輻射受到的影響，也就是說地面輻射量高的時候?qū)?yīng)的晴空指數(shù)會高，而輻射量較低的時候，晴空指數(shù)會偏低，特別是陰雨天氣。

總體來說，在內(nèi)蒙西部、新疆東部、青藏高原西部等地，由于受地理緯度、海拔高度等因素影響，全年降水稀少、全年保持較高的月晴空指數(shù)。東南部沿海地區(qū)太陽輻射強(qiáng)度較弱，隨著近幾年人類生產(chǎn)活動的影響，東部地區(qū)霧霾較為嚴(yán)重，太陽輻射發(fā)生一定變化，在一定程度上降低了晴空指數(shù)。

一般來說，晴空指數(shù)Kt是一個經(jīng)驗參數(shù)，可以根據(jù)在某一固定位置測量得到的日照強(qiáng)度計算得到，因而它包含了天氣的反常、太陽的直接輻射、天空的散射輻射以及反射輻射在內(nèi)的所有輻射在水平面上的總量。晴空指數(shù)的數(shù)值范圍從0到1之間，據(jù)PVsyst官方統(tǒng)計，在任何地區(qū)，月度晴空指數(shù)的平均值一般約在0.25到0.75之間。有了當(dāng)?shù)氐那缈罩笖?shù)以及大氣層外界水平面上的輻射強(qiáng)度計算方法，我們可以估算出地面傾斜布置的光伏陣列上每月日平均輻射總量。

在PVsyst模型中，晴空指數(shù)主要和經(jīng)緯度、大氣中水汽分子和氣溶膠含量系數(shù)有關(guān)，該系數(shù)在干燥晴天時為2，而在潮濕天氣或污染氣候時約為4或5，但對于大部分地區(qū)，PVsyst的默認(rèn)數(shù)值為3.5（可參考PVsyst幫助文件中的英文原文：The clear sky model is only based on the location coordinates? (Latitude, Longitude, Altitude). However itmay be slightly modulated by an atmospheric trouble index, named the LinkeTrouble Coefficient, describing the water vapor contents and the aerosols. Thiscoefficient may vary from 2.0? (very dryand clean sky)? to 4 or 5 (humid and/orpolluted conditions). The default value of 3.5 is well representative of mostof the sites.）。

圖1是某東北地區(qū)全年早上和下午時間的晴空指數(shù)散點圖，橘色的散點表示早上的晴空指數(shù)和太陽高度角的關(guān)系。綠色的散點表示過了中午12:00以后晴空指數(shù)和太陽高度角的關(guān)系，從圖可知，兩者的散點統(tǒng)計分布較為一致，這說明氣象數(shù)據(jù)的質(zhì)量較好，實測曲線和PVsyst晴空模型對應(yīng)的曲線也不會存在較大的水平偏差。

圖1中黑色和藍(lán)色表示PVsyst晴空模型曲線隨太陽高度角的變化，因為在全年來講，夏天的太陽高度角較高，而冬天的高度角較低，因此PVsyst選擇了兩條典型天氣對應(yīng)的曲線作為對標(biāo)，從圖中可知，黑色的曲線對應(yīng)的太陽高度角約在30°左右就截止了。

圖1

為什么會報錯？

當(dāng)導(dǎo)入氣象數(shù)據(jù)時，PVsyst軟件會根據(jù)太陽輻射數(shù)據(jù)進(jìn)行晴空指數(shù)計算，并和內(nèi)在模型值進(jìn)行比較，這里用一個參數(shù)Ktcc來表示，需要注意的是它并非我們上文說的到達(dá)水平面的太陽總輻射量（G）與天文輻射（G0）之比，而是指PVsyst通過導(dǎo)入的氣象數(shù)據(jù)計算得到的晴空系數(shù)和PVsyst內(nèi)在晴空系數(shù)的比例，PVsyst英文原話為：The Ktcc is the clearness index referenced to the clear day model (notto the extraterrestrial。PVsyst默認(rèn)設(shè)置的最高比例為1.2，次高比例為1.1，次低比例為0.93，最低比例為0.88。我們打開PVsyst軟件的首界面，找到一級菜單欄“Preferences”，然后找到“隱藏參數(shù)”，可看到這些默認(rèn)值，如圖2所示。

圖2

圖3所示為某地區(qū)實測數(shù)據(jù)的總輻照度、散射輻照度與“Clear sky Model”晴空模型的對比，從圖可知，此時PVsyst軟件可能會提升：Invalid Meto file: “The clearness index of the best clear daysare very high with respect of to the clear day model”，也就是說Ktcc比例已經(jīng)超過了默認(rèn)的1.2倍，我們可以看到有些散點已經(jīng)高過了默認(rèn)的曲線。

圖3

導(dǎo)入氣象數(shù)據(jù)出現(xiàn)的常見問題及解決辦法？

當(dāng)我們導(dǎo)入氣象數(shù)據(jù)時可能會出現(xiàn)如下兩個問題：

問題1：PVsyst軟件提示無效的氣象文件，即InvalidMeto file: “The clearness index of the best clear days are very high withrespect of to the clear day model”。

問題2：Invalid Metofile: “The Clearness index of the best clear days is very low with respectto the clear day model”或者”The Clearness index of the best clear days seems low withrespect to the clear day model”，如圖4和圖5所示。

圖4

圖5

對于問題1，系統(tǒng)認(rèn)為經(jīng)過PVsyst計算得到的Ktcc比默認(rèn)的模型值還要偏高，我們將默認(rèn)的1.2（Best Ktcc days have strongly high values）調(diào)高就可以解決這個問題。?

同理，對于問題2，系統(tǒng)認(rèn)為經(jīng)過PVsyst計算得到的Ktcc比默認(rèn)的模型值還要偏低（有些區(qū)域可能受霧霾影響造成晴空指數(shù)很低），我們將默認(rèn)的0.88 （Best Ktcc days have strongly low values）其中任意一個調(diào)低即可。具體調(diào)低的數(shù)值可以參考以下兩張圖片，查看該氣象站點的Best clear days Ktcc。

原文始發(fā)于微信公眾號（坎德拉學(xué)院）：某些氣象數(shù)據(jù)導(dǎo)入PVsyst報錯怎么辦？