太阳能软件：PVsyst二次开发_（8）.系统性能模拟与评估.docx

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系统性能模拟与评估

引言

在太阳能系统的设计和优化过程中，系统性能的模拟与评估是至关重要的一步。通过模拟，我们可以预测系统的发电能力、效率、经济性等关键指标，从而优化设计参数，提高系统的整体性能。PVSyst（PhotovoltaicSystemPerformanceSimulationSoftware）是一款广泛应用于光伏系统模拟与评估的软件，提供了丰富的功能和详细的分析工具。然而，对于某些特定的应用场景，PVSyst的默认功能可能无法满足需求，这就需要进行二次开发，以扩展其功能和适应性。

PVSyst的基本模拟功能

模拟流程

PVSyst的模拟流程主要分为以下几个步骤：

系统配置：定义光伏系统的各个组件，包括光伏板、逆变器、支架等。

环境参数设置：输入地理位置、气象数据、辐照度等环境参数。

电气参数设置：配置电气连接方式、电网参数等。

模拟运行：运行模拟，生成系统性能报告。

结果分析：分析模拟结果，评估系统的性能。

示例：基本的系统配置

假设我们要在一个特定地点（例如北京）设计一个小型屋顶光伏系统。首先，我们需要在PVSyst中进行系统配置。

#导入PVSyst的API模块

importpvsyst

#定义系统配置

system_config={

location:北京,

latitude:39.9042,

longitude:116.4074,

timezone:Asia/Shanghai,

panel_model:SunPowerE20-327,

inverter_model:SMASunnyBoy3000TL-US,

array_tilt:30,#支架倾斜角度

array_azimuth:180,#支架方位角

array_area:100,#支架面积

panel_number:10#光伏板数量

}

#创建一个PVSyst模拟对象

pv_system=pvsyst.PVSystem(system_config)

#设置环境参数

pv_system.set_environment_data(Beijing_met_data.csv)

#设置电气参数

pv_system.set_electrical_data(SMA_inverter_data.csv)

#运行模拟

pv_system.run_simulation()

#获取模拟结果

results=pv_system.get_simulation_results()

print(results)

数据准备

在进行模拟之前，需要准备一些基本的数据文件，如气象数据、逆变器数据等。这些数据文件可以通过PVSyst的内置数据库或其他第三方数据源获取。

气象数据

气象数据文件通常包含以下信息：

日期和时间：用于定义模拟的时间范围。

辐照度：包括直接辐照度和散射辐照度。

温度：环境温度，用于计算光伏板的工作温度。

风速：影响光伏板的散热性能。

逆变器数据

逆变器数据文件通常包含以下信息：

型号：逆变器的型号。

输入电压范围：逆变器的输入电压范围。

输出功率：逆变器的最大输出功率。

效率曲线：逆变器在不同工作条件下的效率。

示例：气象数据准备

假设我们有一个CSV文件Beijing_met_data.csv，包含北京地区的气象数据。我们可以使用Pandas库来读取和处理这些数据。

importpandasaspd

#读取气象数据

met_data=pd.read_csv(Beijing_met_data.csv)

#查看前几行数据

print(met_data.head())

#设置日期和时间为索引

met_data[datetime]=pd.to_datetime(met_data[date]++met_data[time])

met_data.set_index(datetime,inplace=True)

#选择需要的列

selected_data=met_data[[GHI,DNI,Tamb,WindSpeed]]

#保存处理后的数据

selected_data.to_csv(processed_Beijing_met_data.csv)

二次开发的基础

扩展PVSyst的功能

PVSyst提供了API接口，允许用户通过Python等编程语言进行二次开发。通过二次开发，可以实现以下功能：

自定义组件：添加