图1 17块多倾角安装太阳电池组件外观图 数据采集系统由1台可编程直流电子负载、1台多路切换仪、1块PCI切换卡、17个DS18B20温度传感器、1台STA-D型DS18B20采集模块、测试软件和1台工控机组成，其中测试软件如图2所示。
系统中17块太阳电池组件的正负极分别连接到多路切换仪的输入端子上，输出端子连接到电子负载的输入端子上，多路切换仪在PCI切换卡的控制下一次接通一块太阳电池组件，电子负载在工控机的控制下，采取先粗略搜索再精确搜索的两段搜索方式，可快速准确跟踪到最大功率点Pmax，同时测出开路电压及短路电流。在90 s内完成对17块太阳电池组件的所有数据检测，电压、电流及最大功率的检测误差小于0.5%。 1.2 资料情况 资料时段：2011年7月至2012年6月。 发电资料：正南朝向、不同倾角安装的15块90 W电池组件逐90 s(1.5 min)的发电功率数据，并将其转化为分钟、小时发电量数据。 辐射资料：水平面逐分钟直接、散射、总辐射数据，并转化为小时数据。 1.3 方法 为比较实验值与理论推算值的差异，根据Liu 和Jordan提出的天空散射辐射各向同性模型[15-16](下称各向同性模型)和天空散射辐射各向异性HDKR模型[17-19](下称各向异性模型)分别计算与实际倾角相同斜面(15个角度)的理论逐时太阳辐照量。根据天空各向异性模型理论，在北半球，南面天空的平均散射辐射要比北面天空大，所以各向异性模型推算的朝南斜面获取的能量比值要大于同性模型的结果。 对于各向同性模型，各斜面理论逐时太阳总辐照量计算公式为：
对于各向异性HDKR模型，各斜面理论逐时太阳总辐照量计算公式为：
式中：Ib为水平面上的小时太阳直接辐照量；Id为水平面上的小时太阳散射辐照量；Rb为倾斜面与水平面小时直射辐照量比；β为斜面倾角；ρ为地面反射率，本文取0.2；I为水平面上的小时太阳总辐照 量；
I0为大气层外的小时 太阳总辐照量。 |
