【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于光伏發電，具體涉及一種計及相鄰組件遮擋的后排雙面光伏組件斜面總輻射模型構建方法。
技術介紹
1、截至2023年12月底，全國累計發電裝機容量約29.2億千瓦，同比增長13.9％，累計光伏并網裝機容量約6.09億千瓦。其中，2023年全國新增光伏并網裝機容量2.16億千瓦，同比增長55.2％。
2、光伏產業中雙面光伏組件逐漸成為市場主流，雙面光伏組件市場份額從2019年到2021年兩年間占比就增長了23％，預計到2027年雙面光伏組件市場份額可達60％。
3、在光伏電站的布局規劃中，通常需要對光伏電站整體發電效能進行最優化考慮。然而，在場地有限的情況下，光伏陣列的間距選擇就成為影響光伏電站對光能利用程度的一個重要因素，一些光伏電站在布局設計時為增加系統的容量，選擇密集的組件布置方式，這會導致前排光伏組件在后排光伏組件上形成陰影遮擋現象。光伏組件處于陰影遮擋情況下時，系統將會產生一定的功率缺口，從而導致系統的運行頻率與電壓偏移，影響供電可靠性。因此，構建一個多排方陣系統中計及相鄰組件遮擋的雙面光伏組件斜面總輻射模型對提高光伏發電輸出的可預測性、確定性以及系統的平穩運行有重要意義。
4、在此基礎上，戚軍等人考慮到陰影存在情況下，光伏陣列的p-u輸出特性可能與典型光伏電池的單峰值p-u曲線存在顯著差異，并在其文獻中基于輸入的光伏陣列結構、光照強度、陰影范圍等信息建立了陰影條件下的光伏陣列數學模型。夏永洪等人從光伏電池輸出特性模型入手，推導了光伏組件被遮擋時的輸出特性，也評估了光伏組件橫豎
5、然而，目前，關于組件遮擋(即前排組件的陰影對后排組件造成影響)對雙面光伏組件接收的總輻射影響研究不多，缺少考慮相鄰組件遮擋情況下計算后排組件正面及背面接收總輻射的精細化模型，因此根據現有研究推算出的雙面光伏組件斜面總輻射仍與實際數據有一定偏差，不能準確指導由雙面光伏組件構成的多排光伏方陣系統的優化設計及功率預測。
技術實現思路
1、本專利技術是為解決上述問題而進行的，目的在于提供一種模型構建方法，用于構建計及相鄰組件間遮擋情況下計算后排雙面光伏組件斜面總輻射的模型，該模型分析了前排組件是否對后排組件造成陰影遮擋兩種情況下，兩排間隙間地面陰影區與非陰影區接收總輻射的差異，結合太陽幾何和校正后的視域因子模型，實現遮擋下后排雙面光伏組件接收總輻射的精確描述?；谠撃Ｐ?，研究了不同組件間距下雙面光伏組件的各輻射分量及損耗的變化規律以及不同地面反射率及間距下雙面光伏組件接收總輻射增益的變化情況。
2、具體地，本專利技術采用了如下技術方案：
3、本專利技術提供了一種計及相鄰組件遮擋的后排雙面光伏組件斜面總輻射模型構建方法，該方法具有這樣的技術特征，其包括以下步驟：步驟s1，獲取目標地區的太陽輻射數據和雙面光伏組件數據；步驟s2，根據所述太陽輻射數據判斷有無直接輻射，并根據判斷結果將天氣類型分為兩種，對兩種所述天氣類型分別設定對應的斜面總輻射計算方式，其中，兩種所述天氣類型分別為表示陰雨天的天氣類型1、表示晴天或云天的天氣類型2；步驟s3，根據所述太陽輻射數據并引入視域因子及各向同性模型構建天氣類型1下后排組件正面及背面接收的斜面總輻射模型；步驟s4，根據所述太陽輻射數據和所述雙面光伏組件安裝參數及尺寸數據判斷前排組件對后排組件是否有遮擋，并根據判斷結果及相關視域因子構建天氣類型2下區分不遮擋/遮擋的所述后排雙面光伏組件正面及背面的斜面總輻射模型；步驟s5，根據所述天氣類型1下雙面光伏組件正面及背面接收的斜面總輻射模型與所述天氣類型2下區分不遮擋/遮擋的所述后排組件正面與背面斜面總輻射模型構建計及相鄰組件遮擋的后排雙面光伏組件斜面總輻射模型。
4、本專利技術提供的計及相鄰組件遮擋的后排雙面光伏組件斜面總輻射模型構建方法，還可以具有這樣的技術特征，其中，步驟s1中，所述太陽輻射數據包括所述目標區域的太陽的水平面總輻射、水平面直接輻射ib、水平面散射輻射id以及反射輻射，所述雙面光伏組件數據包括雙面光伏組件的安裝參數以及尺寸規格數據，具體包括：所述前排組件與所述后排組件之間的組件間距d、光伏組件長度l、光伏組件安裝所在地緯度光伏組件安裝傾角β。
5、本專利技術提供的計及相鄰組件遮擋的后排雙面光伏組件斜面總輻射模型構建方法，還可以具有這樣的技術特征，其中，步驟s2中，根據所述太陽輻射數據判斷有無直接輻射，在判斷為無時，所述天氣類型為表示陰雨天的天氣類型1，采用不計及直接輻射與環日直射分量的斜面輻射模型計算斜面總輻射；在判斷為有時，所述天氣類型為表示晴天或云天的天氣類型2，采用計及直接輻射與環日直射分量的斜面輻射模型計算斜面總輻射。對于所述天氣類型1，計算所述斜面總輻射的表達式為：
6、
7、式中，it1為天氣類型1下后排組件接收的斜面總輻射，itd1為天氣類型1下后排組件正面接收的散射輻射，itr為后排組件正面接收的反射輻射，為天氣類型1下后排組件背面接收的散射輻射，為后排組件背面接收的反射輻射；對于所述天氣類型2，計算所述斜面總輻射的表達式為：
8、
9、式中，it2為天氣類型2下后排組件接收的斜面總輻射，itb為后排組件正面接收的直接輻射，itd2為天氣類型2下后排組件正面接收的散射輻射，為后排組件背面接收的直接輻射，為天氣類型2下后排組件背面接收的散射輻射。由于天氣類型1下無直接輻射，不計及直接輻射與環日直射分量，也無需判斷前排組件是否對地面及后排組件造成陰影遮擋，場景簡單，直接引入視域因子及各向同性模型對天氣類型1下后排組件正面與本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種計及相鄰組件遮擋的后排雙面光伏組件斜面總輻射模型構建方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的計及相鄰組件遮擋的后排雙面光伏組件斜面總輻射模型構建方法，其特征在于：
3.根據權利要求2所述的計及相鄰組件遮擋的后排雙面光伏組件斜面總輻射模型構建方法，其特征在于：
4.根據權利要求2所述的計及相鄰組件遮擋的后排雙面光伏組件斜面總輻射模型構建方法，其特征在于：
5.根據權利要求4所述的計及相鄰組件遮擋的后排雙面光伏組件斜面總輻射模型構建方法，其特征在于：
【技術特征摘要】
1.一種計及相鄰組件遮擋的后排雙面光伏組件斜面總輻射模型構建方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的計及相鄰組件遮擋的后排雙面光伏組件斜面總輻射模型構建方法，其特征在于：
3.根據權利要求2所述的計及相鄰組件遮擋的后排雙...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李芬，孫改平，姚添添，屈愛芳，劉蓉暉，馮宏磊，姜妞，
申請(專利權)人：上海電力大學，
類型：發明
國別省市：
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