PVsyst亚时与逐时发电模拟仿真的差异分析（上）

PVsyst亚时与逐时发电模拟仿真的差异分析（上）

在光伏发电项目开发中，准确的发电量预测是项目可行性评估和投资决策的关键环节。PVsyst作为全球领先的光伏系统仿真软件，其仿真精度直接影响项目的经济性和可靠性。本文将深入探讨PVsyst中亚时仿真与逐时仿真两种模式的差异，帮助读者更好地理解仿真技术在光伏发电项目中的应用。

在PVsyst发电仿真环节，默认生成的met气象数据颗粒度为小时级别，辐照强度在一个小时以内不变，一年有8760个小时，仿真结果得到的也是8760个发电数据，即为大家所熟知的逐时仿真。

当然，软件官方也提出了 亚时仿真 ，即 数据的颗粒度可达到分钟级，如1分钟、5分钟、15分钟、30分钟 ，这些都算是亚小时级。

随着数据颗粒度的精细化，好处是发电模拟的精确性得到大大提升，坏处是对于大型电站项目仿真的运行时间则会增加。

为了真实反映亚时模拟与逐时模拟的差异性，下文将通过理论说明和实际案例分析，供大家参考。

一、逐时仿真可能存在的一些问题

1）气象数据

数据分辨率问题，尽管是逐时数据，但对于一些快速变化的气象因素，如云层的快速移动导致的 光照强度瞬间变化 ，逐时的数据可能无法精确捕捉。这可能使得模拟结果在短时间尺度内不能准确反映光伏系统的实际发电情况。

2）阵列遮挡损失

在模拟大型光伏电站时，光伏组件之间的遮挡及周边障碍物对组件的遮挡较为复杂。软件在逐时模拟时可能无法精确地考虑到所有可能的遮挡情况，尤其是在 一个小时以内不同太阳高度角和方位角下的动态遮挡 ，这会影响发电量模拟的准确性。

对于不规则布局的光伏系统，如山地光伏，软件对其进行逐时模拟时可能会存在一定的简化处理，从而导致与实际情况的偏差。

3）逆变器运行损失

逆变器的实际运行效率会受到多种因素影响，如负载率、温度等。PVsyst软件在逐时模拟时可能不能完全精确地模拟逆变器在各种实际工况下的变化，进而影响整个光伏系统发电量模拟的准确性；

下面 重点分析逐时和亚时模拟下 超配损失的差异 。根据PVsyst相关参考论文，主要如下图所示四种工况。

❶ 红色（直线）：产生超配损失的临界辐照值；

❷ 黑色（波动）：亚时 (分钟级) 辐照强度曲线；

❸ 黑色（直线）：逐时辐照度（一个小时以内不变）。

A情况 ：亚时及逐时辐照曲线均在红线以下， 即不产生超配损失 。

B情况 ：亚时级逐时辐照曲线均在红线以上，产生超配损失，若图中所示14点到15点的逐时累计辐照量与分钟级辐照积分后的累计辐射量数值相同，两种不同步长模拟的超配损失也基本相同。

C情况 ：红线高于逐时辐照强度，但亚时辐照强度曲线的存在部分数值（有一个山峰14:00-14:15时段）高于红线；逐时模拟时，黑线始终在红线以下，未产生超配损失；

若按分钟步长模拟， 高于红线以上的部分会带来额外的超配损失 ，但逐时模拟该部分并没有考虑到，因此逐时模拟得到的超配损失值偏保守。

D情况 ：逐时辐照值高于红线数值，即14:00-15:00时段，逐时模拟均产生超配。分钟步长的数据曲线有两个“山峰”（14:00-14:15和14:30-14:45），数值均高于逐时辐照强度，超出的部分还存在额外的超配损失， 这是逐时模拟没有考虑到的 。

14:15-14:30之间，分钟级的辐照强度有所下降，此时未产生超配。综合判断下来，分钟步长模拟的超配损失会高于逐时模拟的结果。

综上可知，出现C和D两种情况下，逐时模拟的超配损失偏保守 。

4）系统损耗

光伏系统中的线路损耗等在逐时模拟中可能存在一定的误差；这些损耗会随着环境温度、电流大小等因素变化，而逐时可能不能精确地跟踪这些变化。

以上主要从4个因素阐述了逐时模拟与分钟级模拟（亚时）的差异点，供大家参考。后续通过实际案例进行对比分析。请关注。