使用 pvlib 将时间数据转换为时角

Question

我有以下格式的太阳能数据：

我想使用 pvlib 包将时间索引转换为时角。到目前为止，我的代码使用 pandas 从 .csv 文件中读取输入数据并提取时间数据。我需要将此数据（以 30 分钟为间隔）转换为小时角，但我不断收到错误消息：

TypeError: index is not a valid DatetimeIndex or PeriodIndex

到目前为止，这是我的代码：

# Import modules
import pandas as pd
import pvlib

# Read in data from .csv file for time and DHI
headers = ["Time","DHI"]
data_file = pd.read_csv("path to csv file",names=headers)
time_data = data_file["Time"]

# Find equation of time for hour angle calc
equation_of_time = pvlib.solarposition.equation_of_time_spencer71(1)

# Find hour angle
hour_angle = pvlib.solarposition.hour_angle(time_data, -89.401230, equation_of_time)

Answer 1

如错误消息所述，问题在于您的索引不是 DateTimeIndex。要计算小时角，我们需要知道具体时间，因此需要 DateTimeIndex。现在你只是传递一个整数列表，这对函数没有任何意义。

让我们先来创建一个小例子：

import pandas as pd
import pvlib

df = pd.DataFrame(data={'time': [0,570,720], 'DHI': [0,50,100]})
df.head()

   time  DHI
0     0    0
1   570   50
2   720  100

# Create a DateTimeIndex:
start_date = pd.Timestamp(2020,7,28).tz_localize('Europe/Copenhagen')
df.index = start_date + pd.to_timedelta(df['time'], unit='min')

现在 DataFrame 看起来像这样：

                           time  DHI
time                                
2020-07-28 00:00:00+02:00     0    0
2020-07-28 09:30:00+02:00   570   50
2020-07-28 12:00:00+02:00   720  100

现在我们可以将索引传递给时角函数，因为它代表独特的时间段：

equation_of_time = pvlib.solarposition.equation_of_time_spencer71(df.index.dayofyear)

# Find hour angle
hour_angle = pvlib.solarposition.hour_angle(df.index, -89.401230, 
                                         equation_of_time)

注意开始日期是如何本地化到特定时区的。这是必要的，除非您的数据是 UTC，否则索引不代表唯一时间段。

Answer 2

@Adam_Jensen的回答很好，但不是最简单的。如果您查看 hour_angle 函数的代码，您会发现其中 2/3 用于将这些时间戳转回整数。剩下的很简单，你不需要 pvlib。

# hour_angle and equation_of_time are defined in the question

LONGITUDE = -89.401230
LOCAL_MERIDIAN =  -90

hour_angle = (LONGITUDE - LOCAL_MERIDIAN) + (time_data - 720 + equation_of_time) / 4

了解幕后发生的事情总是好的！

使用 pvlib 将时间数据转换为时角

Converting time data into hour angle using pvlib

python

time

pvlib