

在上一篇文章 《PVsyst亞時(shí)與逐時(shí)發(fā)電模擬仿真的差異分析(上)》介紹了逐時(shí)仿真和亞時(shí)級(jí)仿真的差異點(diǎn),概括來(lái)說(shuō)亞時(shí)級(jí)仿真的優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn):
一、亞時(shí)級(jí)模擬的優(yōu)勢(shì)
能更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)發(fā)電量,考慮光照和溫度等氣象因素的短時(shí)間變化;精確分析功率輸出波動(dòng),有助于設(shè)備選型;提高陰影分析的準(zhǔn)確性,優(yōu)化光伏陣列布局。具體來(lái)說(shuō):
a、更準(zhǔn)確的發(fā)電量預(yù)測(cè)
在亞時(shí)級(jí)模擬中,可細(xì)致考慮光照強(qiáng)度和溫度等因素在短時(shí)間內(nèi)的變化對(duì)光伏系統(tǒng)的影響。例如云層快速移動(dòng)導(dǎo)致的光照波動(dòng)等,更精準(zhǔn)地反映在模擬結(jié)果中,從而得出更接近實(shí)際情況的發(fā)電量。
b、精確的功率輸出分析
光伏系統(tǒng)功率會(huì)隨著光照、溫度等因素實(shí)時(shí)變化而波動(dòng),亞時(shí)級(jí)模擬可詳細(xì)地模擬出這種波動(dòng)情況,有助于對(duì)逆變器等設(shè)備選型和超配進(jìn)行精確的分析。
c、提升陰影分析準(zhǔn)確性
在復(fù)雜的光伏電站布局中,亞時(shí)級(jí)模擬可考慮不同時(shí)刻太陽(yáng)高度角和方位角細(xì)微變化,從而更精確地分析陰影對(duì)光伏組件影響。對(duì)于復(fù)雜遮擋建模,有助于優(yōu)化光伏陣列的布局。
二、案例分析
以安徽某地面光伏電站為例,采集了5個(gè)月的15分鐘步長(zhǎng)的水平面輻照度、光伏傾斜面輻照度、環(huán)境溫度、風(fēng)速等數(shù)據(jù),水平面輻射總量535kWh/m2,系統(tǒng)容配比1.3。將氣象數(shù)據(jù)導(dǎo)入到PVsyst進(jìn)行逐時(shí)輻照與15分鐘步長(zhǎng)的模擬。
如下幾張圖片展示了不同天氣條件下,逐時(shí)與亞時(shí)級(jí)模擬的出力曲線差異,指出亞時(shí)模擬可能增加逆變器直流側(cè)的超配損失。
A、出力曲線比較
對(duì)于第一幅圖為多云晴天晴空,11:00-13:15時(shí)段,使用逐時(shí)模擬方法,逆變器直流側(cè)并未出現(xiàn)超配損失,但按15min步長(zhǎng)模擬,出現(xiàn)了明顯的削峰現(xiàn)象,也就是對(duì)應(yīng)上一篇文章講到的c情況。

第二幅圖片為多云、陰天情況下出力曲線,15min步長(zhǎng)出力因輻照強(qiáng)度的波動(dòng)而波動(dòng),但因輻照較低,未出現(xiàn)超配損失。

第三幅圖片為多云情況下出力曲線,中午時(shí)段逐時(shí)和15min步長(zhǎng)模擬下,均出現(xiàn)了超配損失。

以上案例分析顯示,盡管亞時(shí)級(jí)模擬在某些方面具有優(yōu)勢(shì),但在實(shí)際應(yīng)用中,逐時(shí)模擬與15分鐘步長(zhǎng)模擬的差異并不顯著。
例如,在多云晴天晴空的情況下,逐時(shí)模擬方法下逆變器直流側(cè)并未出現(xiàn)超配損失,但按15min步長(zhǎng)模擬,出現(xiàn)了明顯的削峰現(xiàn)象。而在多云、陰天情況下,15min步長(zhǎng)出力因輻照強(qiáng)度的波動(dòng)而波動(dòng),但因輻照較低,未出現(xiàn)超配損失。
B、超配損失比較
繪制15min步長(zhǎng)及逐時(shí)模擬條件下的1月-5月的超配損失結(jié)果,通過(guò)對(duì)比,逐時(shí)模擬方法下逆變器直流側(cè)超配損失率為2.15%,15min步長(zhǎng)模擬方法下超配損失率為2.45%,超配損失率增加了0.3%。

C、月輻射量偏差比較
將逐時(shí)輻照、15分鐘步長(zhǎng)的數(shù)據(jù)按月度輻射量值進(jìn)行比較,該案例對(duì)應(yīng)的逐時(shí)模擬的輻射量平均要高出0.4%左右。

D、陣列前后遮擋輻射損失
將逐時(shí)輻照、15分鐘步長(zhǎng)的陣列前后輻射遮擋損失數(shù)據(jù),按月度輻射量值進(jìn)行比較,差異較小,可忽略。

E、累計(jì)發(fā)電量偏差
根據(jù)以上數(shù)據(jù),逐時(shí)模擬較15min步長(zhǎng)模擬得到的累計(jì)發(fā)電量約高0.8%,其中逆變器超配偏差0.3%,輻照偏差0.4%,其他因素0.1%。

綜上所述,亞時(shí)級(jí)模擬在理論上提供了更精確的預(yù)測(cè)和分析,但在實(shí)際應(yīng)用中,其與逐時(shí)模擬的差異與容配比有一定關(guān)系,在低容配比下可能并不顯著。
因此,在進(jìn)行光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化時(shí),應(yīng)綜合考慮各種因素,包括模擬精度、計(jì)算資源和時(shí)間等因素,選擇最適合的模擬方法。

