[发明专利]一种太阳辐照度计算方法及装置

说明书

本发明提供了一种太阳辐照度计算方法及装置，该方案利用待评估区域的光伏电站的逆变器的光伏发电功率反演得到GHI，使得待评估区域内的光伏电站变为虚拟气象站，无需地面气象观测站，成本低且空间分辨率高；同时，利用与待评估区域的光伏电站内的逆变器在一定时间跨度内的输出功率反演得到该地区的太阳辐照，因此提高了太阳辐照度的时间分辨率；而且，该方案依据光伏电站内的各个逆变器的输出功率计算得到虚拟基准逆变器的输出功率，从而使得反演过程的基准数据更准确，而且利用虚拟基准逆变器的输出功率只需构建单台逆变器的光电转换机理模型，因此简化了光电转换机理模型的复杂度。

技术领域

本发明属于技术领域，尤其涉及一种太阳辐照度计算方法及装置。

背景技术

太阳辐射是指太阳以电磁波的形式向外传递的能量。太阳辐射随地理、年内、日内、天气状况(云量、能见度、气溶胶等)的不同而不同，太阳辐射变化的不确定性导致光伏发电的输出功率的波动和不确定性。合理准确的光资源评估结果对光伏行业发展产生重要的影响，如在光伏电站选址、选型、设计等方面起到关键指导作用。

目前的太阳辐照度计算方法主要包括两类，一类是利用气象卫星通过对云图等数据加工计算得到地面的太阳辐照，这种方式时空分辨率有限，且计算出的太阳辐照数据精度有限；另一类是基于地面上的气象观测站直接测量出地面太阳辐照，但是地面气象观测站建设成本高、维护成本高，因此地面气象观测站的数量比较少，因此，空间分辨率低，无法满足太阳能开发利用的精细化需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种太阳辐照度计算方法及装置，用以解决目前的太阳辐照度计算方法成本高且时空分辨率有限的问题，其具体的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种太阳辐照度计算方法，包括：

获取光伏电站内各个逆变器在指定时间跨度内的各个预设采集时刻对应的输出功率；

基于各个逆变器对应的输出功率，获得虚拟基准逆变器在所述各个预设采集时刻对应的输出功率，其中，所述虚拟基准逆变器的输出功率用于表征所述光伏电站内一台逆变器在正常状态下的光电转换能力；

根据光电转换机理模型和所述虚拟基准逆变器在各个预设采集时刻对应的输出功率反演得到所述光伏电站所在地区在各个时刻对应的地表水平面总辐射值。

可选地，所述基于各个逆变器对应的输出功率，获得虚拟基准逆变器在所述各个预设采集时刻对应的输出功率，包括：

从各个逆变器的输出功率数据中剔除逆变器发生故障时段的功率数据，得到正常输出功率；

基于各个逆变器对应的正常输出功率之间的相似度，将各个逆变器划分为不同的分组；

选取包含逆变器的数量最多的分组，并计算该分组中各个逆变器在同一预设采集时刻对应的正常输出功率的平均值，得到虚拟基准逆变器在该时刻对应的输出功率。

可选地，根据光电转换机理模型和虚拟基准逆变器的输出功率反演得到所述光伏电站所在地区在各个时刻对应的地表水平面总辐射值，包括：

获取所述光伏电站所在地区的太阳辐照度初始区间范围；

对于每一个时刻，根据所述虚拟基准逆变器在该时刻的输出功率及光电转换机理模型，利用二分法逐步搜索该时刻对应的太阳辐照度区间；

利用穷举算法，从该时刻对应的太阳辐照度区间内，选取输出功率计算值与所述虚拟基准逆变器在该时刻的输出功率之间的误差小于给定数值的太阳辐照度，确定为该时刻对应的地表水平面总辐射值。

可选地，所述对于每一个时刻，根据所述虚拟基准逆变器在该时刻的输出功率及光电转换机理模型，利用二分法逐步搜索该时刻对应的太阳辐照度区间，包括：