辐照产生的PVLIB功率.简单计算

Question

亲爱的pvlib用户和开发人员。

我是一名计算机科学的研究员，在太阳能电池板的模拟或建模方面并不是特别的专家。我对使用pvlib很感兴趣，因为我们试图模拟用于IoT应用的小型太阳能电池板的工作，特别是面板规格如下: 12.8%的效率，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个代码，直接根据PVWatt计算的平均月值计算辐照量。我不太满意，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* PanelSize(m^2) *效率A=W/ Vmp

在马德里，就像用PVWatt获得的那样，这就是我的合作者所使用的: DIrradiance = PVWatt，我正在试图理解pvlib计算的值是否类似于上面的值，即每个月平均每天的值。以及白天的生产曲线。我编写这篇文章是为了将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zenit角来计算旧的辐照度。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，或者不是。不管怎么说，它们都小了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，我们对它的精确建模并不感兴趣，但至少要有一条合理的曲线。我们能够从面板中捕捉到安培产生的电流，并且我们想要比较把面板放在屋顶上的测量值和pvlib计算的值。

在这方面的任何帮助都会得到很大的帮助。谢谢

对不起，我不太关心我以前的模型，因为我想把所有的代码都移到pvlib。我按照您的建议使用了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，我知道了POA的辐照度，我想用安培来计算输出:这只是

(poa*PANEL_EFFICIENCY*AREA) / VOLT_OUTPUT   ?

Answer 1

我不清楚你是如何得到DIrradiance的值的，也不清楚单位是什么，所以我不能对这些值之间的差异进行太多的评论。我猜这是某种月度数据，因为有12个值。如果是这样，则需要计算~时pvlib辐照度数据，然后将其集成以检查一致性。

如果您的模块将倾斜，您将需要转换模型将您的~时辐照度GHI、DNI、DHI值转换为阵列(POA)辐照度平面。irradiance.total_irrad函数是最简单的方法。

接下来的步骤取决于模块的IV特性、电路的其余部分以及您需要的模型的精确程度。