[发明专利]一种水平面随机太阳辐照强度分布计算方法

说明书

本发明公开了一种水平面随机太阳辐照强度分布计算方法，根据水平面日太阳总辐照量，建立水平面月平均散射辐照量与各天气情况下水平面日平均太阳总辐照量线性关系，结合晴朗条件下水平面太阳辐照分布计算方法以及随机分布函数，最终产生分钟级别月平均水平面随机总辐照、随机散射辐照以及随机直射辐照分布曲线。本发明能够较准确的计算出太阳辐照在多重因素影响下到达地面的随机过程，实现对光伏电站年辐照量的合理有效评估。

技术领域

本发明涉及一种水平面随机太阳辐照强度分布计算方法，属于太阳能光伏系统发电量评估技术领域。

背景技术

在规划设计光伏电站的过程中，光伏电站年发电量是非常重要的一个指标，其评价的好坏取决于照射到光伏组件表面的年辐照量。因此，需要一种能够合理有效评估照射到光伏组件表面的年辐照量的方法。

目前，评估年辐照量的方法中，有根据典型气象年方法产生典型日辐照分布，或直接根据年水平辐照量与转化系数乘积得到辐照分布，这些方法忽略了太阳辐照分布受天文、物理、气象等多重因素影响，导致太阳辐照最终到达地面呈现一个随机过程的情况。而常用的Metonorm气象软件也只能提供主要年、月、日及小时辐照量数据，对于分钟级别尚不能提供数据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种水平面随机太阳辐照强度分布的计算方法，基于水平面日太阳总辐照量，建立水平面月平均散射辐照量与各天气情况下水平面日平均太阳总辐照量线性关系，并结合晴朗条件下水平面太阳辐照分布计算方法以及随机分布函数，最终产生分钟级别月平均水平面随机总辐照、随机散射辐照以及随机直射辐照分布曲线。

为解决上述技术问题，本发明提供一种水平面随机太阳辐照强度分布计算方法，包括以下步骤：

(1)收集计算地点水平面日累计总辐照量历史数据，计算地点附近地区的水平面日累计总辐照量历史数据和水平面日累计散射辐照量历史数据；

(2)根据水平面日累计总辐照量进行晴天、多云天和阴雨天的天气分类；

(3)计算计算地点附近地区每月中各天气分类条件下水平面日累计平均总辐照量，以及每月的水平面日累计平均散射辐照量；计算计算地点每月中各天气分类条件下水平面日累计平均总辐照量；

(4)建立关于水平面日累计平均总辐照量和水平面日累计平均散射辐照量的线性回归方程，并求解计算地点每月的水平面日累计平均散射辐照量；

(5)计算典型日的理想辐照分布；

(6)采用高斯随机与滑动平均处理，得出分钟级别月平均日水平面随机总辐照与随机散射辐照分布曲线。

前述的收集的历史数据的时间跨度在一年及以上。

前述的历史数据的采集间隔保持分钟级的频率。

前述的天气分类包括：

提取每月水平面日累计总辐照量最大值G_m,max和最小值G_m,min；

三等分区间[G_m,min,G_m,max]；

水平面日累计总辐照量位于区间[G_m,min,G_m,min+(G_m,max-G_m,min)/3]内的为阴雨天；

水平面日累计总辐照量位于区间[G_m,min+(G_m,max-G_m,min)/3,G_m,min+(G_m,max-G_m,min)2/3]内的为多云天；