在PVsyst發(fā)電仿真環(huán)節(jié),默認(rèn)生成的met氣象數(shù)據(jù)顆粒度為小時(shí)級(jí)別,輻照強(qiáng)度在一個(gè)小時(shí)以內(nèi)不變,一年有8760個(gè)小時(shí),仿真結(jié)果得到的也是8760個(gè)發(fā)電數(shù)據(jù),即為大家所熟知的逐時(shí)仿真。
當(dāng)然,軟件官方也提出了亞時(shí)仿真,即數(shù)據(jù)的顆粒度可達(dá)到分鐘級(jí),如1分鐘、5分鐘、15分鐘、30分鐘,這些都算是亞小時(shí)級(jí)。
隨著數(shù)據(jù)顆粒度的精細(xì)化,好處是發(fā)電模擬的精確性得到大大提升,壞處是對(duì)于大型電站項(xiàng)目仿真的運(yùn)行時(shí)間則會(huì)增加。
為了真實(shí)反映亞時(shí)模擬與逐時(shí)模擬的差異性,下文將通過(guò)理論說(shuō)明和實(shí)際案例分析,供大家參考。
一、逐時(shí)仿真可能存在的一些問(wèn)題
1)氣象數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)分辨率問(wèn)題,盡管是逐時(shí)數(shù)據(jù),但對(duì)于一些快速變化的氣象因素,如云層的快速移動(dòng)導(dǎo)致的光照強(qiáng)度瞬間變化,逐時(shí)的數(shù)據(jù)可能無(wú)法精確捕捉。這可能使得模擬結(jié)果在短時(shí)間尺度內(nèi)不能準(zhǔn)確反映光伏系統(tǒng)的實(shí)際發(fā)電情況。
2)陣列遮擋損失
在模擬大型光伏電站時(shí),光伏組件之間的遮擋及周邊障礙物對(duì)組件的遮擋較為復(fù)雜。軟件在逐時(shí)模擬時(shí)可能無(wú)法精確地考慮到所有可能的遮擋情況,尤其是在一個(gè)小時(shí)以內(nèi)不同太陽(yáng)高度角和方位角下的動(dòng)態(tài)遮擋,這會(huì)影響發(fā)電量模擬的準(zhǔn)確性。
對(duì)于不規(guī)則布局的光伏系統(tǒng),如山地光伏,軟件對(duì)其進(jìn)行逐時(shí)模擬時(shí)可能會(huì)存在一定的簡(jiǎn)化處理,從而導(dǎo)致與實(shí)際情況的偏差。
3)逆變器運(yùn)行損失
逆變器的實(shí)際運(yùn)行效率會(huì)受到多種因素影響,如負(fù)載率、溫度等。PVsyst軟件在逐時(shí)模擬時(shí)可能不能完全精確地模擬逆變器在各種實(shí)際工況下的變化,進(jìn)而影響整個(gè)光伏系統(tǒng)發(fā)電量模擬的準(zhǔn)確性;
下面重點(diǎn)分析逐時(shí)和亞時(shí)模擬下超配損失的差異。根據(jù)PVsyst相關(guān)參考論文,主要如下圖所示四種工況。
? 紅色(直線):產(chǎn)生超配損失的臨界輻照值;
? 黑色(波動(dòng)):亞時(shí) (分鐘級(jí)) 輻照強(qiáng)度曲線;
??黑色(直線):逐時(shí)輻照度(一個(gè)小時(shí)以內(nèi)不變)。

A情況:亞時(shí)及逐時(shí)輻照曲線均在紅線以下,即不產(chǎn)生超配損失。
B情況:亞時(shí)級(jí)逐時(shí)輻照曲線均在紅線以上,產(chǎn)生超配損失,若圖中所示14點(diǎn)到15點(diǎn)的逐時(shí)累計(jì)輻照量與分鐘級(jí)輻照積分后的累計(jì)輻射量數(shù)值相同,兩種不同步長(zhǎng)模擬的超配損失也基本相同。
C情況:紅線高于逐時(shí)輻照強(qiáng)度,但亞時(shí)輻照強(qiáng)度曲線的存在部分?jǐn)?shù)值(有一個(gè)山峰14:00-14:15時(shí)段)高于紅線;逐時(shí)模擬時(shí),黑線始終在紅線以下,未產(chǎn)生超配損失;
若按分鐘步長(zhǎng)模擬,高于紅線以上的部分會(huì)帶來(lái)額外的超配損失,但逐時(shí)模擬該部分并沒(méi)有考慮到,因此逐時(shí)模擬得到的超配損失值偏保守。
D情況:逐時(shí)輻照值高于紅線數(shù)值,即14:00-15:00時(shí)段,逐時(shí)模擬均產(chǎn)生超配。分鐘步長(zhǎng)的數(shù)據(jù)曲線有兩個(gè)“山峰”(14:00-14:15和14:30-14:45),數(shù)值均高于逐時(shí)輻照強(qiáng)度,超出的部分還存在額外的超配損失,這是逐時(shí)模擬沒(méi)有考慮到的。
14:15-14:30之間,分鐘級(jí)的輻照強(qiáng)度有所下降,此時(shí)未產(chǎn)生超配。綜合判斷下來(lái),分鐘步長(zhǎng)模擬的超配損失會(huì)高于逐時(shí)模擬的結(jié)果。
綜上可知,出現(xiàn)C和D兩種情況下,逐時(shí)模擬的超配損失偏保守。
4)系統(tǒng)損耗
光伏系統(tǒng)中的線路損耗等在逐時(shí)模擬中可能存在一定的誤差;這些損耗會(huì)隨著環(huán)境溫度、電流大小等因素變化,而逐時(shí)可能不能精確地跟蹤這些變化。
以上主要從4個(gè)因素闡述了逐時(shí)模擬與分鐘級(jí)模擬(亞時(shí))的差異點(diǎn),供大家參考。后續(xù)通過(guò)實(shí)際案例進(jìn)行對(duì)比分析。請(qǐng)關(guān)注。

