[发明专利]分布式光伏电站中光伏组件倾角与朝向的优化方法

说明书

本发明提出一种分布式光伏电站中光伏组件倾角与朝向的优化方法包括：获取初始数据和相关数据，初始数据包括光伏组件倾角、光伏组件朝向方位角以及光伏组件装机功率，相关数据中包括气象数据、组件温度、电流、电压以及各个数据的记录时间；根据各数据的记录时间匹配共同时间点，处理相关数据，通过拟合公式获取各数据之间的经验公式；获取当地光伏阵列效率最高的光伏组件朝向方位角及倾角。本发明叙述的分布式光伏电站中光伏组件倾角与朝向的优化方法能够有效的评估阵列朝向和倾角对接收到的辐照量的影响，便于优化分布式光伏电站中光伏组件倾角和朝向，且具有操作便捷的优点。

技术领域

本发明涉及光伏发电领域，具体涉及一种分布式光伏电站中光伏组件倾角与朝向的优化方法。

背景技术

光伏阵列是多片光伏模组的连接，也要更多光伏电池的连接，光伏阵列是最大规模的光伏发电系统。光伏电池透过光生伏特效应可以将太阳光转化成直流电能，在进行光伏阵列设计时，为了使阵列能尽可能多输出能量，需要使光伏组件尽可能多的获得足够的辐射能量，解决此问题除了光伏组件材料以外还要考虑光伏阵列的朝向方位角和光伏组件的倾斜角。因此如何优化光伏阵列的朝向方位角和光伏组件的倾斜角是一个非常值得研究的问题。

发明内容

本发明的目的提供一种分布式光伏电站中光伏组件倾角与朝向的优化方法，解决上述现有技术问题中的一个或多个。

第一方面，本发明提出一种分布式光伏电站中光伏组件倾角与朝向的优化方法，包括如下步骤：

获取初始数据和相关数据，初始数据包括光伏组件倾角、光伏组件朝向方位角以及光伏组件装机功率，相关数据中包括气象数据、组件温度、电流、电压以及各个数据的记录时间，气象数据中包括环境温度、水平辐照度、水平散射辐照度、风速以及组件倾斜面辐照度；

根据各数据的记录时间匹配共同时间点，共同时间点包括起始时间点和结束时间点，处理相关数据，通过拟合公式获取各数据之间的经验公式；

利用经验公式获取当地光伏阵列效率最高的光伏组件朝向方位角及光伏组件倾角。

在一些实施方式中，处理相关数据中还包括获取太阳光在光伏组件表面的入射角，获取太阳光在光伏组件表面的入射角的过程为：

计算太阳高度角和太阳方位角，按照电流和电压的记录时间获取太阳高度角和太阳方位角与时间和经纬度；

按光伏组件倾角和光伏组件朝向方位角绘制平面，按太阳高度角和太阳方位角绘制射线，让射线与平面相交，测量射线在平面的入射角，此入射角即为太阳光在光伏组件表面的入射角；

将太阳光在光伏组件表面的入射角对应电流和电压的记录时间编制进表相关数据中。

在一些实施方式中，

所述起始时间点选定为当天相关数据中最晚获取到的数据对应的记录时间；

所述结束时间点选定为当天相关数据中最早结束的数据对应的记录时间；

所述起始时间点与结束时间点之间的时间段为共同时间段，

处理相关数据为：根据各个数据的记录时间，提取共同时间段内的相关数据，将共同时间段内的相关数据和初始数据编制进一个表格中。

在一些实施方式中，通过经验公式计算光伏阵列的不同光伏组件朝向方位角和光伏组件倾角下的每W光伏组件发电功率，对比每W光伏组件发电功率获取每W光伏组件发电功率最大即当地光伏阵列效率最高时的光伏组件朝向方位角及光伏组件倾角。

在一些实施方式中，经验公式中包括：

组件倾斜面辐照度与水平散射辐照度及阳光入射脚的关系表达式；

组件温度与倾斜面辐照度、风速以及环境温度的关系表达式；