光伏电站不同统计时段计算的发电量对比分析

辐射、 温度、 反射率等。 数据基础指项目计算时需要的数据，包括数 据来源如气象站、 卫星或测站； 发电量计算开始时 间和结束时间； 统计时段如每月、 每天、 每小时、 每
9V *D, 等。 倾斜面辐射量计算 倾斜面总辐射量Z由倾斜面直接辐射量X、 倾
斜面天空散射量 - 和倾斜面地面反射量 c 部分组 成d;EAb。 （9） Z eX)f-)f%)
CDEFGC:F： ZG0 [+[0% D,)%"-O\0( )G0 X+(D\ D-0+ "T )G0 \+/\O/+)D", T"% Y] ["#0% 20,0%+)D", \+[+\D)'^ +,- X+(0- ", )G0 +\)O+/ -+)+ "T + \0%)+D, [/+\0^ D) \+%%D0( "O) \+/\O/+)D", "T )G0 Y] ["#0% 20,0%+)D", #D)G )G0 -+)+ *0+(O%0- D, )G%00 ()+)D()D\+/ [0%D"-(_ )G0 G"O%/'^ -+D/' +,- *",)G/' )" "X)+D, -DTT0%0,\0( "T )G0 20,0%+)D,2 \+[+\D)' \+/\O/+)D", D, -DTT0%0,) ()+)D()D\+/ [0%D"-(8 ZG0 +O)G"% G"[0( )G+) )G0 ()O-' \+, [%":D-0 ("*0 :+/O+X/0 %0T0%0,\0 T"% -0(D2,0%( +,- -0\D(D", *+`0%( "T [G")":"/)+D\ ["#0% 20,0%+)D", ('()0*(8 HIJ KLM<E： Y] ["#0% [/+,)； ()+)D()D\+/ [0%D"-(； ("/+% %+-D+)D",；["#0% 20,0%+)D,2 \+[+\D)'；X+))0%' \"*[",0,)8 摘要： 介绍了光伏电站发电量计算的基本思路，并针对某地 的实际数据利用介绍的方法对不同统计时段小时、每天、 每月的测量数据进行了光伏理论发电量分析计算， 旨在得出 不同统计时段测量的数据对于光伏工程设计而言， 计算的发 电量的区别， 希望为光伏发电系统设计人员和决策人员提供 参考。 关键词：光伏电站；统计时段；太阳辐射量；发电量；电池 组件
S>SSS ;C ； 4为补偿系数， S>SS% &&C ； 121、 1@、 +"1、 +@ 为标况下电池组件得短路电流， V；最佳工作电流，
第2 8 卷
第1 1 期
电网与清洁能源
开路电压， 最佳工作电压， !； "； "； #$、 %、 &$、 %为 实际辐射强度和环境温度下得短路电流， 最佳工 !； 开路电压， 最佳工作电压， 作电流， !； "； "。 上述模型， 由于对太阳电池特性的拟合的点数 有限， 其精度只能满足通常的工程要求， 经相关专 家验证， 可以控制在'( 的范围内， 这和世界上大部 分太阳电池生产厂商提供太阳电池组件的参数允 许波动范围是相适应的)*+,-./。 统计时段不同， 辐射强度实际值的取值不同。 统计时段为每小时， 为每个时间点的实际辐射强 度； 统计时段为每天和每月， 为将逐日和逐月数据 分到逐小时后计算的逐小时倾斜面辐射强度。 -010. 输出功率和理论发电量 在光伏电站设计中， 电站的输出功率和发电量 是重要环节。计算方法如下2
=B CD,2EFGD9，H=7I C+,2EJDK,29，LB M+ENO,;，PQ=7 RD,2END,29
（98 M0DND,2 SD//0,,DO* 1,2D,00%D,2 &"T)#+%0 U"8 L)-8，M0DND,2 9VVV6>，UGD,+；;8 W'-%"UGD,+ FG+,2X0D HD,- Y"#0% U"8 L)-8， FG+,2X0D V?@A>V，W0X0D，UGD,+）
)>;>) 任意日照强度和温度下的电池组件参数 采用下列模型确定.)<N)54：
中电池组件、 逆变器为系统最重要的设备。 电池组件串并联 )>8>) 串联个数 光伏系统子阵列是由电池组件串并联组成， 其 中串联个数需综合考虑设备型号及项目现场气候、

· .,.JA6 P& /
.,.N.6QR /,/N/6QR
021 ,121 / （)02.） /6QR 1@ ,1@ / （)02.） /6QR （)N4.） （Q0$/） +"1 ,+34 TB
（O） （)S） （))） （)%） （)5） （)8） （);）
地形地貌等条件， 选取合适的串联个数。 根据设备型号确定串联个数范围： （)-1 @ABC)@D） （)-1 @EFC)"1） （G） ?'/ *?'/ 式中， )-1 @EF为逆变器“最大直流电压”； )-1 @AB为 逆变器 “最大功率跟踪 （HII/） 范围” 最小值； )"1为 电池组件标况下开路电压； )@D为电池组件标况下最 佳工作电压； *为电池组件串联数。 根据项目的气象条件确定 ) J 内最不利条件的 时间。由于统计时段不同， 选出最不利条件的方法 不同。 （)-1 @ABC+@） （)-1 @EFC+"1） （K） ?'/ *?'/ 式中， 为实际辐射量下的电池组件最佳工作电压； +@ 为实际辐射量下得电池组件开路电压。 +"1 统计时段为每小时， 将倾斜面上每小时总辐射 量累加为每月的总辐射量。从)%个数据中选出辐射
艾英枝， 等： 光伏电站不同统计时段计算的发电量对比分析
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量最大值和最小值对应的月份。再从最小值对应的 月份中选出日辐射量最小的日期， 从最大值对应的 月份中选出日辐射量最大的日期。然后从日辐射量 最小的日期中计算有辐射量数据的小时平均值， 从 日辐射量最大的日期中计算有辐射量数据的小时 平均值。用辐射量最小的日期确定串联个数范围的 小值， 用辐射量最大的日期确定串联个数范围的大 值。统计时段为每日与每月， 利用倾斜面辐射量计 算结果 （将辐射量数据分到逐小时后计算的倾斜面 辐射量） ，根据统计时段为每小时计算原理得出串 联个数。
)>8>% 并联个数 并联个数根据逆变器型号和电池组件串联个 数确定 （,(L+ （ ） （&） *,?'/ C -*）
（8） %6+ ,! (37"2 % 式中， !9为水平面上直射量； !-为水平面上天空散射 量； !为水平面上辐射总量； 为反射系数； "9为斜面 上直射量与水平面上直射量之比； &/为水平面直接 辐射与大气层外水平面太阳辐射之比。 倾斜面上任一时刻计算原理为 （;） "9 , (31"2 / 1"2 : 统计时段为每小时， 将计算时刻与下一时刻之 间的时间分成'份，并将"*， ( < 与 #/， ( < 的数值的平 根据式 （)） 均值"*与 #/作为计算时刻的 "*及 #/， =式 （;） 得出计算时刻倾斜面辐射量。统计时段为每日， 根据统计 根据文献.;4将逐日辐射量分配到逐小时， 时段为每小时的计算原理计算倾斜面辐射量。统计 时段为每月， 计算每月的日平均辐射量， 根据统计 时段为每日计算原理计算倾斜面辐射量。 设备选型 根据电站装机、 设备技术经济综合比较等因素， 选择电池组件、 逆变器、 汇流箱、 配电柜等设备， 其
每天， 而目前我国光伏发电工程设计中一般采用每 月的辐射量数据计算倾斜面上辐射量和电站理论 发电量。统计时段不同， 计算的电站发电量有多大 差异， 这方面的研究相对较少a9b。鉴于此， 本文简要 介绍了光伏电站发电量计算的基本思路， 针对某地 的实际数据对不同统计时段的数据进行了光伏理 论发电量分析计算， 旨在得出不同统计时段测量的 数据对于光伏工程设计而言，计算的发电量的区 别， 希望为光伏发电系统设计人员和决策人员提供 些参考。

光伏电站发电量计算的基本思路
虽然计算发电量的数据统计时间不同， 但整体 思路是一致的。
数据基础 水平面总辐射、 水平面散射辐射、 水平面直接
太阳能光伏发电作为无污染的发电技术， 具有 寿命长、 发电不用水、 运行可靠、 资源永不枯竭、 生 产资料丰富等优点， 正逐渐为世界各国所重视。目 前测量仪器的分辨率各不相同， 光伏系统设计时采 用的数据的统计时段也不尽相同， 这些在光伏工程 应用中没有明确标准。目前光伏电站设计时常用的 软件有Y]&C&Z和%0)(\%00,软件等， Y]&C&Z软件在气 象数据库中保存的辐射量等数据统计时段一般为 每小时， %0)(\%00, [/O( 导入天气数据时统计时段为
光伏电站不同统计时段计算的发电量对比分析
艾英枝9， 王样强9， 李霸军;， 段静静9
（94 北京木联能软件技术有限公司， 北京 9<<<6>；;8 中国水电顾问集团 风电张北有限公司， 河北 张北 <?@A><）
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结果分析 .0?0- ?种统计时段的逐月倾斜面辐射量对比分析 由图-得出，统计时段为每天的倾斜面辐射量
最小，为. 1CC061 D; · 5E%.，统计时段为每小时的 倾斜面辐射量最大， 为. 1160C4 D; · 统计时段 5E%.， 为每小时比每天的全年倾斜面辐射量多 8014F ， 二 . 者全年辐射量相差 -C01. D; · 5E% ，平均每天相差 . · ?6047 ; 5E% 。这也说明将逐日与逐月数据分配到 逐小时，再计算倾斜面辐射量的计算原理具有科学 合理性， 同时说明了统计时段不同对全年倾斜面辐 射量的影响较小。
电站输出功率3% % 电池组件个数 （-'） （-4） 理论发电量3电站输出功率时间 式中， 、 为实际辐射强度、实际环境温度下得最
.）该工程采用 .88- 年 - 月 - 日至 .88- 年 -. 月 ?日的数据进行计算。
综合考虑设备型 ?）该工程逆变器个数为..个。 号及项目现场气候、 地形地貌等条件， 电池组件选 取串联个数为..个。 每天、 每月?种情况进行 C）统计时段按每小时、 分析计算；每天的辐射量由每小时辐射量累加得 到， 每天的温度由每小时温度算数平均而得； 每月 的辐射量为每天辐射量累加得到， 每月的温度由每 天温度算数平均而得。
（)N4.） （Q0$/） + ,+ 5 TB
@
式中， .为实际辐射强度和环境温度下的电池温 度， · ； .JA6 为环境温度， ； &为S>S5 @%CU； /为辐射 强度实际值， UC@%； . 为电池温度实际值与标况下 电池温度的差值； .6QR 为标况下电池温度， %; ； / 为辐射强度实际值与辐射强度标况值的差值； /6QR 为 辐射强度标况值， ) SSS UC@%； Q为自然对数的底数， 取%>K)& %&； 2为补偿系数， S>SS% ;C； $为补偿系数，
第2 8 卷第1 1 期 2 0 1 2 年1 1 月 文章编号： 1 6 7 4 3 8 1 4 （2 0 1 2 ） 1 1 0 0 0 1 0 5
电网与清洁能源 !"#$% &'()$* +,- ./0+, 1,$%2' 中图分类号： T M 6 1 5
3"/456 7"899 7":4 ;<9; 文献标志码： =

式中， * 为并联个数； ,(L+为逆变器额定输出功率； 为电池组件标况下得峰值功率； *为串联个数。 电站发电量计算 电站发电量计算首先需要确定任意日照强度 和温度下的电池组件参数， 包括： 电池温度、 最佳工 作电压、 最佳工作电流、 开路电压、 短路电流； 进而 MGNO4 得出每个时间点的输出功率和理论发电量 。