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本文档描述了Prospect PV模拟器所需的仿真输入。它涵盖了太阳辐射和气象数据、PV系统的几何配置,以及定义整个模拟过程中所使用的条件的模拟参数。
概述
仿真输入是Solargis Prospect中Prospect光伏模拟链的起点。在进行任何光学或电气计算之前,必须向模拟器提供描述场地物理环境和光伏系统配置的数据。这些输入的质量和完整性直接决定了后续结果的可靠性。
Prospect模拟器并不运行完整的历史时间序列。相反,它采用了一个紧凑且具有统计代表性的数据集:12个代表性天(每月一个),每个天以15分钟分辨率抽样,并在七个百分位级别提供。这种输入结构使模拟器能够捕捉太阳能资源在气候变异全范围内的统计分布,同时保持计算速度足够快,以进行组合级评估。
本阶段包含的输入
太阳辐射与气象数据
太阳位置与远地平线
光伏系统配置(安装类型、面板布局、间距、跟踪参数)
模拟器输入
太阳辐射与气象数据
Prospect模拟器将输入数据处理为太阳辐射和气象值的元组,采样于12×96个时隙——每月一个代表性日,分辨率为15分钟(24 × 4 = 每天96个时隙)。每个时段在七个百分位级别提供:p01、p10、p25、p50、p75、p90和p99。
注意:传入的数值并非瞬时测量。每个百分位数序列均基于长期历史时间序列统计得出。例如,某一时间段的p10值代表该时间段实际值在该时间段10%或以下的照射度水平。
每个时段包含以下参数:
GHI — 全球水平辐照度 [W/m²]
DNI — 直射法光度 [W/m²]
温度 — 空气温度 [°C]
PWAT — 可降水含水量 [kg/m²]
太阳位置与远地平线
太阳位置和地平线作为独立输入提供,独立于百分位结构:
太阳位置 ——太阳方位角(a0)和折射仰角(h0refr),均以弧度计,作为阵列覆盖12×96个时隙。方位为横向格式(0 = 南,顺时针向西正数)。
远地平线 ——地平线高程剖面,以弧度为单位,从北起顺时针均匀间隔方位角采样。
注:展望模拟器接收太阳位置和地平线数据,单位为弧度。测试线束可以转换度数,但模拟器本身需要直接输入弧度。
另一个服务提供百分位输入数据集。模拟器接收这些数组作为输入,内部不计算百分位数。
光伏系统配置
光伏系统的配置通过后端预定义模板结合用户输入进行:
安装类型(用户自定义)
字段拓扑与间距(用户自定义)
模块与字符串布局
光伏组件与逆变器规格
这些输入随后在模拟的第一阶段—— 光学模拟中进行处理。
延伸阅读
“更新PSA太阳位置算法”:Manuel J. Blanco、Kypros Milidonis和Aristides M. Bonados
“光伏阵列性能模型的改进与验证”:De Soto单二极管模型):W. De Soto、S.A. Klein和W.A. Beckman
“桑迪亚光伏阵列性能模型”:D.L. King、W.E. Boyson 和 J.A. Kratochvil