1.一种障碍物阴影区域光伏阵列的辐照量损失率动态计算方法,其特征在于将遮挡物等效为多面体,确定多面体各顶点为有效特征点并将其投影于直角坐标系,根据目标日期目标时刻的太阳高度角αs、太阳方位角γs与遮挡物的角度关系,计算遮挡物的阴影长度,结合有效特征点坐标,从阴影遮挡开始到结束时刻,每隔周期时间T进行数据计算描出阴影点,同时对辐照强度进行积分计算出辐照量损失率,将阴影区域划分成不同的损失程度区域,以保证发电安全的同时提高电站效益,具体步骤如下:步骤1:障碍物的等效
以东西方位作为X轴,南北方位作为Y轴,建立平面直角坐标系,当存在弧线构成或者比较复杂的遮挡物体时,将其等效为多面体,确定决定遮挡物体阴影轨迹的有效特征点,将有效特征点投影于直角坐标系内,获取遮挡物体有效特征点的坐标(Xm,Ym)及其高度hm,其中m表示第m个有效特征点;
步骤2:阴影长度计算
计算目标城市在目标日期当天的赤纬角δ,如式(1)所示:
式(1)中,day为当前日期在一年内的天数序号;
利用赤纬角δ和城市的地理纬度φ,计算出目标时刻的太阳高度角αs和太阳方位角γs,可由式(2)(3)所得,式(2)(3)中,t表示目标时刻;φ表示地理纬度;
根据遮挡物各个有效特征点高度hm与阴影长度Lm的正切关系,正切角为太阳高度角αs,结合三角函数公式和式(2)得出t时刻的遮挡物有效特征点阴影长度Lm,阴影长度Lm表达式如式(4)所示:步骤3:阴影坐标计算
利用遮挡物体有效特征点坐标(Xm,Ym),结合太阳方位角γs和遮挡物各个有效特征点阴影长度Lm,计算出阴影点坐标(XSm,YSm);计算方程式如式(5):步骤4:辐照量损失率动态计算:
完成t时刻决定投影区域范围的有效特征点的数据计算,得到阴影点坐标(XSm,YSm)后,将其在直角坐标系上描绘,画出t时刻的遮挡物体的阴影覆盖范围;
对当天辐照强度进行积分,得出日总辐照量,每间隔时间周期T,对辐照强度进行积分得到t时刻阴影覆盖区域损失的辐照量,公式如式(6)所示:式(6)中,F(t)表示损失辐照量;f(t)为连续的光照强度函数;t1、t2表示阴影遮挡时刻,其中t2‑t1为计算时间周期T;f(xi)为采样时刻的光照强度;xi表示采样时刻;j为辐照强度采样点个数;
从阴影遮挡开始到结束时刻这段时间,根据公式(1)‑(5)计算阴影遮挡区域,根据公式(6)计算该区域损失辐照量,并针对不同时刻阴影区域重叠部分的辐照量损失进行叠加,公式如式(7):FS(t)=F(t)*N (7)
式(7)中,N为重叠次数;FS(t)为阴影范围重叠部分的损失辐照量;
令阴影损失辐照量与日总辐照量相比,得出辐照量损失率,在阴影区域内根据辐照量损失率大小对区域划分,将阴影区域划分成不同的损失程度区域。