使用pvlib将时间数据转换为小时角度

Question

我有以下格式的太阳数据：

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我想使用pvlib包将时间索引转换为小时角度。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，但我一直收到错误：

TypeError: index is not a valid DatetimeIndex or PeriodIndex

到目前为止，我的代码如下：

# 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

正如错误消息所述，问题在于您的索引不是DateTimeIndex。为了计算小时角，我们需要知道具体的时间，因此需要一个DateTimeIndex。现在您只是简单地传递了一个整数列表，它对函数没有任何意义。

让我们首先创建一个小示例：

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小时角函数，因为它表示唯一的时间段：

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)

请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，否则索引不能表示唯一的时间段。

Answer 2

@Adam_Jensen的答案是好的，但不是最简单的。如果您查看hour_angle函数的代码，您将看到其中的2/3专门用于将这些时间戳转换回整数。剩下的都很简单，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

理解引擎盖下发生的事情总是很好的！