在上一篇文章 《PVsyst亚时与逐时发电模拟仿真的差异分析(上)》介绍了逐时仿真和亚时级仿真的差异点,概括来说亚时级仿真的优势有以下几点:
一、亚时级模拟的优势
能更准确地预测发电量,考虑光照和温度等气象因素的短时间变化;精确分析功率输出波动,有助于设备选型;提高阴影分析的准确性,优化光伏阵列布局。具体来说:
a、更准确的发电量预测
在亚时级模拟中,可细致考虑光照强度和温度等因素在短时间内的变化对光伏系统的影响。例如云层快速移动导致的光照波动等,更精准地反映在模拟结果中,从而得出更接近实际情况的发电量。
b、精确的功率输出分析
光伏系统功率会随着光照、温度等因素实时变化而波动,亚时级模拟可详细地模拟出这种波动情况,有助于对逆变器等设备选型和超配进行精确的分析。
c、提升阴影分析准确性
在复杂的光伏电站布局中,亚时级模拟可考虑不同时刻太阳高度角和方位角细微变化,从而更精确地分析阴影对光伏组件影响。对于复杂遮挡建模,有助于优化光伏阵列的布局。
二、案例分析
以安徽某地面光伏电站为例,采集了5个月的15分钟步长的水平面辐照度、光伏倾斜面辐照度、环境温度、风速等数据,水平面辐射总量535kWh/m2,系统容配比1.3。将气象数据导入到PVsyst进行逐时辐照与15分钟步长的模拟。
如下几张图片展示了不同天气条件下,逐时与亚时级模拟的出力曲线差异,指出亚时模拟可能增加逆变器直流侧的超配损失。
A、出力曲线比较
对于第一幅图为多云晴天晴空,11:00-13:15时段,使用逐时模拟方法,逆变器直流侧并未出现超配损失,但按15min步长模拟,出现了明显的削峰现象,也就是对应上一篇文章讲到的c情况。
第二幅图片为多云、阴天情况下出力曲线,15min步长出力因辐照强度的波动而波动,但因辐照较低,未出现超配损失。
第三幅图片为多云情况下出力曲线,中午时段逐时和15min步长模拟下,均出现了超配损失。
以上案例分析显示,尽管亚时级模拟在某些方面具有优势,但在实际应用中,逐时模拟与15分钟步长模拟的差异并不显著。
例如,在多云晴天晴空的情况下,逐时模拟方法下逆变器直流侧并未出现超配损失,但按15min步长模拟,出现了明显的削峰现象。而在多云、阴天情况下,15min步长出力因辐照强度的波动而波动,但因辐照较低,未出现超配损失。
B、超配损失比较
绘制15min步长及逐时模拟条件下的1月-5月的超配损失结果,通过对比,逐时模拟方法下逆变器直流侧超配损失率为2.15%,15min步长模拟方法下超配损失率为2.45%,超配损失率增加了0.3%。
C、月辐射量偏差比较
将逐时辐照、15分钟步长的数据按月度辐射量值进行比较,该案例对应的逐时模拟的辐射量平均要高出0.4%左右。
D、阵列前后遮挡辐射损失
将逐时辐照、15分钟步长的阵列前后辐射遮挡损失数据,按月度辐射量值进行比较,差异较小,可忽略。
E、累计发电量偏差
根据以上数据,逐时模拟较15min步长模拟得到的累计发电量约高0.8%,其中逆变器超配偏差0.3%,辐照偏差0.4%,其他因素0.1%。
综上所述,亚时级模拟在理论上提供了更精确的预测和分析,但在实际应用中,其与逐时模拟的差异与容配比有一定关系,在低容配比下可能并不显著。
因此,在进行光伏系统设计和优化时,应综合考虑各种因素,包括模拟精度、计算资源和时间等因素,选择最适合的模拟方法。