【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光伏发电，具体涉及一种计及相邻组件遮挡的后排双面光伏组件斜面总辐射模型构建方法。
技术介绍
1、截至2023年12月底，全国累计发电装机容量约29.2亿千瓦，同比增长13.9％，累计光伏并网装机容量约6.09亿千瓦。其中，2023年全国新增光伏并网装机容量2.16亿千瓦，同比增长55.2％。
2、光伏产业中双面光伏组件逐渐成为市场主流，双面光伏组件市场份额从2019年到2021年两年间占比就增长了23％，预计到2027年双面光伏组件市场份额可达60％。
3、在光伏电站的布局规划中，通常需要对光伏电站整体发电效能进行最优化考虑。然而，在场地有限的情况下，光伏阵列的间距选择就成为影响光伏电站对光能利用程度的一个重要因素，一些光伏电站在布局设计时为增加系统的容量，选择密集的组件布置方式，这会导致前排光伏组件在后排光伏组件上形成阴影遮挡现象。光伏组件处于阴影遮挡情况下时，系统将会产生一定的功率缺口，从而导致系统的运行频率与电压偏移，影响供电可靠性。因此，构建一个多排方阵系统中计及相邻组件遮挡的双面光伏组件斜面总辐射模型对提高光伏发电输出的可预测性、确定性以及系统的平稳运行有重要意义。
4、在此基础上，戚军等人考虑到阴影存在情况下，光伏阵列的p-u输出特性可能与典型光伏电池的单峰值p-u曲线存在显著差异，并在其文献中基于输入的光伏阵列结构、光照强度、阴影范围等信息建立了阴影条件下的光伏阵列数学模型。夏永洪等人从光伏电池输出特性模型入手，推导了光伏组件被遮挡时的输出特性，也评估了光伏组件横竖
5、然而，目前，关于组件遮挡(即前排组件的阴影对后排组件造成影响)对双面光伏组件接收的总辐射影响研究不多，缺少考虑相邻组件遮挡情况下计算后排组件正面及背面接收总辐射的精细化模型，因此根据现有研究推算出的双面光伏组件斜面总辐射仍与实际数据有一定偏差，不能准确指导由双面光伏组件构成的多排光伏方阵系统的优化设计及功率预测。
技术实现思路
1、本专利技术是为解决上述问题而进行的，目的在于提供一种模型构建方法，用于构建计及相邻组件间遮挡情况下计算后排双面光伏组件斜面总辐射的模型，该模型分析了前排组件是否对后排组件造成阴影遮挡两种情况下，两排间隙间地面阴影区与非阴影区接收总辐射的差异，结合太阳几何和校正后的视域因子模型，实现遮挡下后排双面光伏组件接收总辐射的精确描述。基于该模型，研究了不同组件间距下双面光伏组件的各辐射分量及损耗的变化规律以及不同地面反射率及间距下双面光伏组件接收总辐射增益的变化情况。
2、具体地，本专利技术采用了如下技术方案：
3、本专利技术提供了一种计及相邻组件遮挡的后排双面光伏组件斜面总辐射模型构建方法，该方法具有这样的技术特征，其包括以下步骤：步骤s1，获取目标地区的太阳辐射数据和双面光伏组件数据；步骤s2，根据所述太阳辐射数据判断有无直接辐射，并根据判断结果将天气类型分为两种，对两种所述天气类型分别设定对应的斜面总辐射计算方式，其中，两种所述天气类型分别为表示阴雨天的天气类型1、表示晴天或云天的天气类型2；步骤s3，根据所述太阳辐射数据并引入视域因子及各向同性模型构建天气类型1下后排组件正面及背面接收的斜面总辐射模型；步骤s4，根据所述太阳辐射数据和所述双面光伏组件安装参数及尺寸数据判断前排组件对后排组件是否有遮挡，并根据判断结果及相关视域因子构建天气类型2下区分不遮挡/遮挡的所述后排双面光伏组件正面及背面的斜面总辐射模型；步骤s5，根据所述天气类型1下双面光伏组件正面及背面接收的斜面总辐射模型与所述天气类型2下区分不遮挡/遮挡的所述后排组件正面与背面斜面总辐射模型构建计及相邻组件遮挡的后排双面光伏组件斜面总辐射模型。
4、本专利技术提供的计及相邻组件遮挡的后排双面光伏组件斜面总辐射模型构建方法，还可以具有这样的技术特征，其中，步骤s1中，所述太阳辐射数据包括所述目标区域的太阳的水平面总辐射、水平面直接辐射ib、水平面散射辐射id以及反射辐射，所述双面光伏组件数据包括双面光伏组件的安装参数以及尺寸规格数据，具体包括：所述前排组件与所述后排组件之间的组件间距d、光伏组件长度l、光伏组件安装所在地纬度光伏组件安装倾角β。
5、本专利技术提供的计及相邻组件遮挡的后排双面光伏组件斜面总辐射模型构建方法，还可以具有这样的技术特征，其中，步骤s2中，根据所述太阳辐射数据判断有无直接辐射，在判断为无时，所述天气类型为表示阴雨天的天气类型1，采用不计及直接辐射与环日直射分量的斜面辐射模型计算斜面总辐射；在判断为有时，所述天气类型为表示晴天或云天的天气类型2，采用计及直接辐射与环日直射分量的斜面辐射模型计算斜面总辐射。对于所述天气类型1，计算所述斜面总辐射的表达式为：
6、
7、式中，it1为天气类型1下后排组件接收的斜面总辐射，itd1为天气类型1下后排组件正面接收的散射辐射，itr为后排组件正面接收的反射辐射，为天气类型1下后排组件背面接收的散射辐射，为后排组件背面接收的反射辐射；对于所述天气类型2，计算所述斜面总辐射的表达式为：
8、
9、式中，it2为天气类型2下后排组件接收的斜面总辐射，itb为后排组件正面接收的直接辐射，itd2为天气类型2下后排组件正面接收的散射辐射，为后排组件背面接收的直接辐射，为天气类型2下后排组件背面接收的散射辐射。由于天气类型1下无直接辐射，不计及直接辐射与环日直射分量，也无需判断前排组件是否对地面及后排组件造成阴影遮挡，场景简单，直接引入视域因子及各向同性模型对天气类型1下后排组件正面与本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种计及相邻组件遮挡的后排双面光伏组件斜面总辐射模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的计及相邻组件遮挡的后排双面光伏组件斜面总辐射模型构建方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的计及相邻组件遮挡的后排双面光伏组件斜面总辐射模型构建方法，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的计及相邻组件遮挡的后排双面光伏组件斜面总辐射模型构建方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的计及相邻组件遮挡的后排双面光伏组件斜面总辐射模型构建方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种计及相邻组件遮挡的后排双面光伏组件斜面总辐射模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的计及相邻组件遮挡的后排双面光伏组件斜面总辐射模型构建方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的计及相邻组件遮挡的后排双...
【专利技术属性】
技术研发人员：李芬，孙改平，姚添添，屈爱芳，刘蓉晖，冯宏磊，姜妞，
申请(专利权)人：上海电力大学，
类型：发明
国别省市：
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