太阳能软件：PVsyst二次开发_（18）.实践项目：基于PVsyst的光伏系统设计与优化.docx

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实践项目：基于PVsyst的光伏系统设计与优化

1.项目背景

在太阳能光伏发电系统的设计与优化过程中，软件工具的应用至关重要。PVsyst是一款广泛应用于光伏系统设计、仿真和优化的软件，能够帮助工程师进行详细的系统性能评估和经济分析。然而，由于光伏系统的复杂性和特定需求，仅仅使用PVsyst的基本功能往往难以满足实际项目的要求。因此，进行PVsyst的二次开发，以扩展其功能和提高其灵活性，已经成为光伏系统设计中的一个关键技能。

本节将介绍如何基于PVsyst进行光伏系统设计与优化的实践项目。我们将通过一个具体的案例，展示如何利用PVsyst的API和脚本功能，实现系统的自动化设计和优化。项目的目标是设计一个位于北京市的光伏系统，并通过优化其组件配置和布局，最大化系统的年发电量和经济效益。

2.项目目标

设计一个位于北京市的光伏系统：

确定系统的地理位置和气象数据。

选择合适的光伏组件和逆变器。

设计系统布局。

优化系统性能：

通过调整组件倾角和方向，优化系统的年发电量。

评估不同配置下的系统经济效益。

利用PVsyst的API进行自动化仿真和数据分析。

3.项目准备

3.1软件安装与环境配置

安装PVsyst：

下载并安装必威体育精装版版本的PVsyst软件。

注册并获取许可证。

安装Python：

下载并安装Python3.x。

安装必要的Python库，如pandas、numpy、matplotlib等。

配置PVsystAPI：

确保PVsyst软件支持API访问。

安装PVsyst的PythonAPI模块。

3.2数据收集

地理位置数据：

北京市的地理坐标：纬度39.9042°N，经度116.4074°E。

气象数据：

从NASA或气象局网站下载北京市的气象数据文件（例如TMY3文件）。

将气象数据文件导入PVsyst。

光伏组件和逆变器数据：

选择市场上常见的光伏组件和逆变器型号。

下载并导入相应的技术参数文件。

4.系统设计

4.1确定系统位置和气象数据

4.1.1导入气象数据

首先，我们需要将北京市的气象数据文件导入PVsyst。假设我们已经下载了一个名为Beijing_TMY3.meteo的气象数据文件。

importpvsyst

#初始化PVsyst项目

project=pvsyst.Project(BeijingPVSystem)

#导入气象数据

project.import_meteo_data(Beijing_TMY3.meteo)

#设置系统位置

project.set_location(latitude=39.9042,longitude=116.4074)

4.2选择光伏组件和逆变器

4.2.1导入组件和逆变器参数

接下来，我们需要选择合适的光伏组件和逆变器，并将它们的技术参数文件导入PVsyst。假设我们选择的光伏组件型号为LG405N1C-A5，逆变器型号为SMA_SUNNY_BOY_8000TL-10。

#导入光伏组件参数

project.import_pv_module(LG405N1C-A5.pvc)

#导入逆变器参数

project.import_inverter(SMA_SUNNY_BOY_8000TL-10.pac)

4.3设计系统布局

4.3.1确定系统布局参数

系统布局的设计需要考虑多个因素，包括组件的数量、排列方式、倾角和方向等。假设我们计划安装100块光伏组件，排列方式为4行25列，组件倾角为30°，方向为正南（180°）。

#设置系统布局参数

project.set_pv_array(

module=LG405N1C-A5,

inverter=SMA_SUNNY_BOY_8000TL-10,

modules_per_string=10,

strings_per_inverter=10,

rows=4,

columns=25,

tilt_angle=30,

azimuth_angle=180

)

5.系统仿真与优化

5.1基本仿真

完成系统设计后，我们首先进行基本的系统仿真，以评估系统的初始性能。

#运行仿真

results=project.run_simulation()

#输出仿真结果

print(年发电量：,results[annual_energy_kWh])

print(系统效率：,results[system_efficiency_%])

5.2优化组件倾角和方向

为了最大化系统的年发电量，我们需要通过调整组件的倾角和方向