一种倾斜面辐射量推导方法技术

本发明专利技术提供了一种倾斜面辐射量推导方法，其中方法包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种倾斜面辐射量推导方法


[0001]本专利技术属于光伏发电
，尤其涉及一种倾斜面辐射量推导方法
。

技术介绍

[0002]计算散射辐射量的影响因素较多，相对较难，目前多采用各种数理统计方法得到计算模型
。
近年来，已有研究人员试图采用理论方法
、
理论和统计方法相结合的方法
、
神经网络
、
人工智能等优化算法建立模型，但由于这些方法尚处于探索阶段，在实践应用方面还有许多不尽合理的地方，且一些模型适用范围及其有限
。
总之，由于研究人员采用的方法不同，考虑的因素多少不一致，采用同样的数据组得到的结果也有一定的差异，使用条件也可能不同
。
近年来，一些研究人员结合本地气候
、
气候特征，分时段（月
、
季
、
干湿季等）和地域（海拔
、
纬度等），并加入其它气候
、
气象参数建立模型，与早期的模型相比，虽然采用的研究方法大致相同，但这些模型呈现出明显的时段和地域特征
。
因此，使用某个模型时，应首先注意其使用条件并进行验证
。
在缺乏其他资料可利用的情况下，尽可能选择地域相近，气候特征相似的模型
。
[0003]对于倾斜面辐射的计算，很早就有中外科学家进行研究，研究焦点主要在于散射辐射量的计算方法
。
目前已被人们认可的有：
Klucher
模型（r/>1979
）
、Hay
（
1980
）
、Liu
和
Jordan
模型（
1962
）
、Perze
模型（
1987、1990
）和
Muneer
模型（
1997
）
。
而我国也有王炳忠老师在
1999
年提出适合中国的计算模型
。
但由于散射辐射的计算影响因素较多，上述模型均有一定的局限性，不能很好的进行全国散射情况的计算
。
确定面向赤道的倾斜面上的太阳辐射量，通常采用
Klein
提出的计算方法：倾斜面上的太阳辐射总量
H
β
由倾斜面直接太阳辐射量
H
b
β
、
天空散射辐射量
H
d
β
和地面反射辐射量
H
r
β
等三部分组成：
H
β
=H
b
β
+H
d
β
+H
r
β
。
对于确定的地点，知道全年各时间段水平面上的太阳辐射资料（总辐射量
、
散射辐射量）后，便可计算出不同倾角的倾斜面上全年相应时间段的太阳辐射量
。
[0004]当前利用太阳能资源，常常需要用到有一定倾斜角度的倾斜面辐射量，但目前中国大多数城市的气象观测站点，只有水平面的总辐射观测数据，缺少相应的倾斜面辐射数据
。
[0005]在气象学领域，学者更关注的是水平面年总辐射
、
月总辐射
、
日总辐射数据的累计量，对于实际应用的倾斜面辐射量的研究相对较少，但在地面光伏发电系统的设计建设中，倾斜面辐射量的准确性对系统设计至关重要
。
[0006]因此，本文针对以上问题，有针对性的设计模型，使利用已有水平面辐射量，较为准确的计算倾斜面辐射量成为可能
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种基于水平面辐射量推导倾斜面辐射量的方法，解决实际应用中缺少倾斜面辐射量的情况，本项目采用的技术方案是一种倾斜面辐射量推导方法，该方法包括以下步骤：
1、
一种倾斜面辐射量推导方法，其特征在于，包括以下步骤：
T1:
获取当地一整年的测光数据，对其进行完整性
、
合理性分析
, 得到实测倾斜面辐射值
b
；
T2
：根据测光数据计算水平面总辐射量
GHI
和散射辐射量
DIFF
；
T3: 获取
φ
当地纬度
、
δ
太阳赤尾角
、
ω
太阳时角，利用水平面总辐射量
GHI
和散射辐射量
DIFF
计算直射比
DNI
；
T4:
对实测数据进行模型计算，得到模型的倾斜面总辐射计算值
a
；
T5:
模型的倾斜面总辐射计算值
a
，与实测倾斜面辐射值
b
做对比，得到模型误差比
c
；
T7:
计算直射比
DNI
与模型误差比
c
的曲线
d
；
T8:
用曲线
d
反向拟合，订正误差
。
[0008]优选地，所述
T1
中，完整性是指数据数量应等于预期记录的数据数量，数据的时间顺序应符合预期的开始时间
、
结束时间，中间应连续，同时有效数据完整率应大于
95%
，满足实测数据观测要求；而合理性是从气候学界限值
、
内部一致性
、
变化范围三个方面对太阳能资源各要素的数据合理性进行检查，若太阳能资源各要素的数据超出参考值或不符合内部一致性关系，则应对当时的天气现象和自然地理环境进行回查，若有极端情况发生，则应对数据的合理性进一步判断，若无极端情况发生，则判断该数据不合理
。
[0009][0010]优选地，所述
T3
中的直射比
DNI
是法相直接辐射，对直射比
DNI
进行正交化分解，可分解成为向东（或西）
、
向南以及向天顶的三个方向，光伏组件设计中，一般组件朝向为正南方向，故舍弃正东方向分量
,
因此所述直射比
DNI
相关公式为：
DNI=(GHI
‑
DIFF)*(sin
φ
sin
δ
+cos
φ
cos
δ
cos
ω
)。
[0011]优选地，所述
T4
中的倾斜面总辐射计算值
a
的公式为：倾斜面总辐射计算值
a=
倾斜面直接太阳辐射量
Hb
β
+
天空散射辐射量
Hd
β
+
地面反射辐射量
Hr<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种倾斜面辐射量推导方法，其特征在于，包括以下步骤：
T1:
获取当地一整年的测光数据，对其进行完整性
、
合理性分析
, 得到实测倾斜面辐射值
b
；
T2
：根据测光数据计算水平面总辐射量
GHI
和散射辐射量
DIFF
；
T3: 获取
φ
当地纬度
、
δ
太阳赤尾角
、
ω
太阳时角，利用水平面总辐射量
GHI
和散射辐射量
DIFF
计算直射比
DNI
；
T4:
对实测数据进行模型计算，得到模型的倾斜面总辐射计算值
a
；
T5:
模型的倾斜面总辐射计算值
a
，与实测倾斜面辐射值
b
做对比，得到模型误差比
c
；
T7:
计算直射比
DNI
与模型误差比
c
的曲线
d
；
T8:
用曲线
d
反向拟合，订正误差
。2.
根据权利要求1所述的一种倾斜面辐射量推导方法，其特征在于，所述
T1
中，完整性是指数据数量应等于预期记录的数据数量，数据的时间顺序应符合预期的开始时间
、
结束时间，中间应连续，同时有效数据完整率应大于
95%
，满足实测数据观测要求；而合理性是从气候学界限值
、
内部一致性
、
变化范围三个方面对太阳能资源各要素的数据合理性进行检查，若太阳能资源各要素的数据超出参考值或不符合内部一致性关系，则应对当时的天气现象和自然地理环境进行回查，若有极端情况发生，则应对数据的合理性进一步判断，若无极端情况发生，则判断该数据不合理
。3.
根据权利要求1所述的一种倾斜面辐射量推导方法，其特征在于，所述
T3
中的直射比
DNI
是法相直接辐射，对直射比
DNI
进行正交化分解，可分解成为向东（或西）
、
向南以及向天顶的三个方向，光伏组件设计中，一般组件朝向为正南方向，故舍弃正东方向分量
,
因此所述直射比
DNI
相关公式为：
DNI=(GHI
‑
DIFF)*(sin
φ
sin
δ
+cos
φ
cos
δ
cos
ω
)。4.
根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王先阳，闫博文，程星月，孔繁静，徐磊，刘锐，
申请(专利权)人：北京瑞科同创能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：