PVLIB

Question

尊敬的 pvlib 用户和开发人员。

我是一名计算机科学研究员，并不是特别擅长太阳能电池板的模拟或建模。我对使用 pvlib 很感兴趣，因为我们正在尝试模拟用于物联网的小型太阳能电池板的工作原理应用程序，特别是面板规格如下： 12.8% 最大效率，Vmp = 5.82V，尺寸 = 225 × 155 × 17 mm。

在使用 pvlib 之前，我的一位合作者编写了一段代码来计算直接从用 PVWatt 计算的平均月度值计算辐照度。我不是很满意，所以我们开始使用 pvlib。在旧代码中，我们将面板的功率和电流计算为：

W = 辐照度 * PanelSize(m^2) * 效率 A = W / Vmp

使用 PVWatt 在马德里获得的辐照度，这是我的合作者使用了什么：辐照度 = (2030.0,2960.0,4290.0,5110.0,5950.0,7090.0,7200.0,6340.0,4870.0,3130.0,2130.0,1700.0) 我试图了解 pvlib 计算的值是否与上述值类似，即每个月一天的平均值。以及白天的生产曲线。我写这个是为了将 pvlib 与我们的旧模型进行比较：

import math
import numpy as np
import datetime as dt
import matplotlib.pyplot as plt 
import pandas as pd
import pvlib
from pvlib.location import Location

def irradiance(day,m):
    DIrradiance =(2030.0,2960.0,4290.0,5110.0,5950.0,
                 7090.0,7200.0,6340.0,4870.0,3130.0,2130.0,1700.0)
    madrid = Location(40.42, -3.70, 'Europe/Madrid', 600, 'Madrid')
    times = pd.date_range(start=dt.datetime(2015,m,day,00,00), 
                      end=dt.datetime(2015,m,day,23,59), 
                      freq='60min')
    spaout = pvlib.solarposition.spa_python(times, madrid.latitude, madrid.longitude)
    spaout = spaout.assign(cosz=pd.Series(np.cos(np.deg2rad(spaout['zenith']))))
    z = np.array(spaout['cosz'])
    return z.clip(0)*(DIrradiance[m-1])

madrid = Location(40.42, -3.70, 'Europe/Madrid', 600, 'Madrid')
times = pd.date_range(start = dt.datetime(2015,8,15,00,00),
                  end = dt.datetime(2015,8,15,23,59), 
                  freq='60min')

old = irradiance(15,8)              # old model
new = madrid.get_clearsky(times)    # pvlib irradiance 
plt.plot(old,'r-')                  # compare them.
plt.plot(old/6.0,'y-')             # old seems 6 times more..I do not know why
plt.plot(new['ghi'].values,'b-')
plt.show()

上面的代码使用天顶角计算了旧的辐照度。并使用 clear_sky 计算 ghi 值。我不明白 ghi 中的值是否也必须乘以 zenit 的 cos。反正它们小了 6 倍。我最后想要的是没有任何逆变器的面板 (DC) 输出的功率和电流，以及我们对精确建模并不感兴趣，但至少，有一个合理的曲线。我们能够从面板上获取安培数产生了，我们想比较测量值屋顶上的面板具有由 pvlib 计算的值。

我们将不胜感激任何对此的帮助。谢谢

抱歉，我不太关心我以前的模型，因为我想将所有代码移至 pvlib。我听从了你的建议，我正在使用 irradiance.total_irrad，代码现在看起来是这样的：

madrid = Location(40.42, -3.70, 'Europe/Madrid', 600, 'Madrid')
times = pd.date_range(start=dt.datetime(2015,1,1,00,00), 
                  end=dt.datetime(2015,1,1,23,59), 
                  freq='60min')
ephem_data = pvlib.solarposition.spa_python(times, madrid.latitude, 
madrid.longitude)
irrad_data = madrid.get_clearsky(times)
AM = atmosphere.relativeairmass(ephem_data['apparent_zenith'])
total = irradiance.total_irrad(40, 180,
        ephem_data['apparent_zenith'], ephem_data['azimuth'],
        dni=irrad_data['dni'], ghi=irrad_data['ghi'],
        dhi=irrad_data['dhi'], airmass=AM,
        surface_type='urban')
poa = total['poa_global'].values

现在，我知道 POA 上的辐照度，我想计算以安培为单位的输出：它只是

(poa*PANEL_EFFICIENCY*AREA) / VOLT_OUTPUT   ?

Answer 1

我不清楚您如何得出 DIrradiance 的值或单位是什么，因此我无法评论这些值之间的差异。我猜这是某种月度数据，因为有 12 个值。如果是这样，您需要计算~每小时 pvlib 辐照度数据，然后对其进行积分以检查一致性。

如果您的模块会倾斜，您需要使用换位模型将每小时辐照度 GHI、DNI、DHI 值转换为阵列平面 (POA) 辐照度。 irradiance.total_irrad 函数是最简单的方法。

接下来的步骤取决于您的模块的 IV 特性、电路的其余部分以及您需要模型的精度。

PVLIB - 辐照直流功率 - 简单计算

PVLIB - DC Power From Irradiation - Simple Calculation

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