一种基于实测气象数据的光伏电站理论出力评估方法与流程

技术特征：

1.一种基于实测气象数据的光伏电站理论出力评估方法，所述光伏电站内包括多个光伏电池矩阵，一个所述光伏电池矩阵为一个光伏组件；其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1.将所述光伏电站的实测气象数据转化为所述光伏组件的有效数据；

步骤2.根据所述有效数据建立并求解光伏电池的光电转换模型，得到所述光伏电站的理论出力值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1包括：

1-1.气象监测设备测量得到实测气象数据；所述实测气象数据包括实测水平辐照强度和环境温度；

1-2.将所述实测水平辐照强度转化为所述光伏组件斜面的有效辐照强度；

1-3.将所述环境温度转化为所述光伏组件的有效板面温度。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述1-2，包括：

将所述实测水平辐照强度转化为所述光伏组件斜面的有效辐照强度G_e：

$G_e=G_{dn}{\mathrm{cos\θ}}_i+G_{dif}\left(\frac{1+{\mathrm{cosZ}}^{\′}}{2}\right)+{\mathrm{\ρG}}_t\left(\frac{1-{\mathrm{cosZ}}^{\′}}{2}\right)---\left(1\right)$

式中：G_e为光伏组件斜面的有效辐照强度；G_dn为气象监测设备测量的直射辐照强度；G_dif为气象监测设备测量的散射辐照强度；G_t为气象监测设备测量的总辐照强度；Z'为光伏组件倾角；θ_i为太阳入射角；ρ为地面反射系数。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述1-3，包括：

将所述环境温度转化为所述光伏组件的有效板面温度T_m：

T_m＝T_a+K·G_e (2)

式中：T_m光伏组件的板面温度；T_a为环境温度；G_e为光伏组件斜面的有效辐照强度；K为温度修正系数；其中，K的修正方法为每年均通过采集实际运行数据，利用自回归的方法对K值进行修正。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤2，包括：

2-1.根据所述光伏组件斜面的有效辐照强度G_e及所述光伏组件的有效板面温度T_m，建立并求解所述光伏电池的光电转换模型中的最佳输出电流模型和最佳输出电压模型；

2-2.根据所述最佳输出电流模型和最佳输出电压模型的求解结果，建立并求解所述光伏电池的光电转换模型中的所述光伏组件的直流输出功率模型；

2-3.根据所述光伏组件的直流输出功率模型的求解结果，建立所述光伏电池的光电转换模型中的光伏电站的理论输出功率模型；

2-4.求解所述光伏电站的理论输出功率模型，得到所述光伏电站的理论出力值。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述2-1，包括：

a.根据所述光伏组件斜面的有效辐照强度G_e及所述光伏组件的有效板面温度T_m，建立并求解所述光伏电池的光电转换模型中的最佳输出电流I_MPP的模型；

$I_{MPP}=I_{mref}\frac{G_e}{G_{ref}}(1+a\mathrm{\Δ}T)---\left(3\right)$

式中：G_ref为标准太阳辐照强度，其值为1000W/m²；I_mref为光伏组件在标准工况下的最佳输出电流；ΔT为实际组件温度与标准组件温度的差，ΔT＝T_m-T_ref；T_ref为标准组件温度，其值为25℃；e为自然对数的底数，其值可取2.71828；a为补偿系数a、b、c中的一个，根据光伏组件实验数据进行拟合得到，并根据实测数据定期修正；

b.根据所述光伏组件的有效板面温度T_m，建立并求解所述光伏电池的光电转换模型中的最佳输出电压U_MPP的模型：

U_MPP＝U_mrefln(e+bΔG)(1-cΔT) (4)

式中：U_mref为光伏组件在标准工况下的最佳输出电压；b、c均为补偿系数，根据光伏组件实验数据进行拟合得到，并根据实测数据定期修正；ΔG为实际的辐照强度与标准辐照强度的差，且ΔG＝G_e-G_ref。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述2-2，包括：

根据所述最佳输出电流模型和最佳输出电压模型的求解结果I_MPP和U_MPP，建立并求解所述光伏电池的光电转换模型中的所述光伏组件的直流输出功率P_dc的模型：

P_dc＝U_MPP×I_MPP (5)。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述2-3，包括：

根据所述光伏组件的直流输出功率模型的求解结果P_dc，建立所述光伏电池的光电转换模型中的光伏电站的理论输出功率P_ac的模型：

P_ac＝n×P_dc×K₁×K₂×K₃×K₄×η_inv (6)

式中：n为发电运行的光伏组件有效数量；K₁为光伏组件老化损失系数、且无量纲，K₁每年按照一定比例递减，K₁＝1-k×y_a，其中y_a为不同太阳能电池材料年衰减率，k为并网光伏电站投入使用的年数；K₂为光伏组件失配损失系数、且无量纲；K₃为尘埃遮挡损失系数、且无量纲；K₄为线路传输及站用电损失系数、且无量纲；每年通过采集实际运行数据，利用自回归的方法对K₁、K₂、K₃、K₄值进行修正；η_inv为并网逆变器效率、且无量纲，η_inv采用欧洲标准EN 50530进行等效。