[发明专利]光伏方阵间距遮挡下光伏组件辐照不均匀度计算方法

权利要求书

1.光伏方阵间距遮挡下光伏组件辐照不均匀度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立前、后排光伏组件与太阳光线的三维直角坐标系统如下：

前、后排光伏组件正南方向固定安装，以前排光伏组件下底边中心点为三维直角坐标系统的原点，正东方向为三维直角坐标系统x方向，正北方向为y方向，天顶方向为z方向，则：

前排光伏组件的平面方程：z＝ytanβ (7)

后排光伏组件的平面方程：z＝(y-L)tanβ (8)

前排光伏组件四个顶点坐标：A₁：(-a/2,0,0)，B₁：(-a/2,bcosβ,bsinβ)，C₁：(a/2,bcosβ,bsinβ)，D₁：(a/2,0,0)；

后排光伏组件四个顶点坐标：A₂：(-a/2,L,0)，B₂：(-a/2,bcosβ+L,bsinβ)，C₂：(a/2,bcosβ+L,bsinβ)，D₂：(a/2,L,0)；

其中，β为光伏组件与水平地面夹角，L为前、后排光伏组件间距，a为光伏组件下底宽，b为光伏组件长；

2)根据太阳光线的方向向量，前排光伏组件的顶点坐标以及后排光伏组件的平面方程，确定后排遮挡区域阴影特征点；

3)建立遮挡区域阴影特征点随时间变化关系，确定阴影区域面积及遮挡比例；

4)根据直射辐照模型、散射辐照模型计算阴影区域辐照度与非阴影区域辐照度；

阴影区域与非阴影区域辐照度区别在于，阴影区域只包含散射辐照度，根据水平面散射辐照强度与各向异性散射辐照模型计算得到，计算如下：

其中，I_t,d为散射辐照度，即阴影区域辐照度，I_h,d为水平面散射辐照强度，I₀为大气层上界水平面总太阳辐射强度，I_h为水平面总太阳辐射强度，β为光伏组件与水平地面夹角，R_b为倾斜面上直接辐射与水平面直接辐射比；

非阴影区域辐照度为：I_t,d+I_t,b；

其中，I_t,b为后排组件未被遮挡区域的直接辐照强度，I_t,b＝I_ncosθ_i；

I_n为法向辐照强度，θ_i为倾斜面上太阳光线入射角；

5)根据阴影区域面积与非阴影区域面积，计算阴影区域总辐照量与非阴影区域总辐照量如下：

阴影区域总辐照量H_t,s为：

H_t,s＝(ab-S)(I_t,b+I_t,d)+SI_t,d (20)

非阴影区域总辐照量为：

H_t,ns＝ab(I_t,b+I_t,d) (21)

其中，a为光伏组件下底宽，b为光伏组件长，S为阴影区域面积；

6)计算光伏组件前后排遮挡引起的表面辐照不均匀度与表面辐照损失，如下：

其中，NU为光伏组件前后排遮挡引起的表面辐照不均匀度，RL为光伏组件前后排遮挡引起的表面辐照损失，f为遮挡比例。