الصفحة الرئيسية>المتعلقة بالبرمجة>شفرة المصدر الأخرى
تنزيل

التنبؤ الكهروضوئي

نموذج لتحديد خرج الطاقة المتوقع للنظام الكهروضوئي (PV-System) بناءً على بيانات توقعات الطقس DWD.

الإجراء الأساسي للبرنامج مستمد من أداة Kilian Knoll "DWDForecast": https://github.com/kilianknoll/DWDForecast شكرًا جزيلاً على الأفكار!

يتم استخدام المكتبات التالية:

  • PVLIB: مكتبة لنمذجة النظام الكهروضوئي بما في ذلك حساب الإشعاع وما إلى ذلك (https://pvlib-python.readthedocs.io/en/stable/)
  • wetterdienst: مكتبة Python للوصول إلى نموذج التنبؤ DWD (Deutscher Wetter Dienst). (https://pypi.org/project/wetterdienst/)
  • مكتبة الباندا، يتم استخدام Dataframes كنموذج بيانات أساسي.

تثبيت

أنشئ بيئة افتراضية باستخدام مترجم Python > 3.8.1 (قد يسبب Python 3.7.x مشكلات مع pytables.)

ثم قم بتثبيت الحزم من require.txt

غاية

يتم استخدام هذا التنفيذ للتحقق من نموذج التنبؤ مقابل القيمة المقاسة من النظام الكهروضوئي

ولذلك تم البدء بالخطة التالية:

  • قم بإعداد النظام الكهروضوئي الذي يمثل التكوين الخاص بي
  • احصل على بيانات توقعات الطقس الحالية من DWD لمدة 48 ساعة القادمة واستخدم بيانات الإشعاع لحساب إنتاج الطاقة المتوقع في هذا النطاق الزمني
  • مقارنة البيانات المتوقعة مع بيانات الإنتاج المقدمة من العاكس (عبر Web-Frontend)

خطط لمزيد من التطوير

وفي وقت لاحق، ستكون نتائج هذا التحقق هي الأساس لتوقعات الإنتاج لجدولة الترتيب الأمثل للاستفادة من...

  • تحميل المركبات الكهربائية
  • مغسلة
  • غسالة الأواني
  • ...

حيث يكون الهدف هو تعظيم الاستهلاك الخاص للكهرباء المولدة ذاتيًا.

لذلك، سيتم إعداد التوقعات كسلسلة رسائل يتم تشغيلها بانتظام والتي ستقوم بتحديث التوقعات كل 6 ساعات على سبيل المثال. بعد ذلك، سيتم تخزين بيانات التنبؤ في مكتبة SQL ليتم عرضها في بيئة Node-Red.

سيتم تخزين القيم الحالية للعاكس الكهروضوئي على أساس منتظم (على سبيل المثال دقيقة) في InfluxDB.

استخدام الأداة

إعدادات

بيانات توقعات الطقس

توقعات الطقس مأخوذة من نموذج DWD Mosmix. يتم تعريف المحطة الأقرب إلى موقع النظام الكهروضوئي في ملف التكوين.ini في القسم "DWD".

بشكل أساسي، لغرض التحقق من الصحة، من الممكن أن تعتمد المحاكاة على بيانات التنبؤ وكذلك على البيانات التاريخية (القيم المقاسة). تتضمن البيانات التاريخية التشعيع العالمي بالإضافة إلى التشعيع المنتشر

تركيب الكهروضوئية الخاص بي

نظرًا لأن المساحة المتاحة على السطح محدودة للغاية، فقد قمت بتركيب نظام كهروضوئي صغير.

إعدادات:

  • الألواح الكهروضوئية: LG LG355N1C,V5، مثبتة كتكوين شرق-غرب
  • الألواح المثبتة على سطح الجانب الشرقي (السمت = 101 درجة شرقا): 7 × 355 واط = 2485 واط
  • الألواح المثبتة على سطح الجانب الغربي (السمت = 281 درجة غربا): 8 × 355 واط = 2840 واط
  • العاكس: Kostal Plenticore Plus 4.2 (4.2 كيلو واط)

يتم إجراء التكوين الأساسي للنظام الكهروضوئي في ملفconfig.ini الموجود في قسم SolarSystem.

تَحَقّق

نماذج التشعيع

توفر توقعات DWD Mosmix قيم الإشعاع العالمي (GHI) على مدار الساعة. لتشغيل سلسلة طراز PVLIB، يلزم أيضًا التشعيع الأفقي المنتشر (dhi) والإشعاع العادي المباشر (dni).

التشعيع الطبيعي المباشر (dni)

يأتي PVLIB مع اثنين من الخوارزميات لتحديد dni من ghi. نحن هنا نستخدم العديد منها، ولكن يبدو أن نموذج DISC يعمل بشكل جيد.

التشعيع الأفقي المنتشر (dhi)

لحساب dhi، يتم استخدام نموذج Erbs. لقد أظهر توافقًا جيدًا بين القيم المتوقعة والمقاسة (بواسطة DWD).

النواتج

ملف CSV مع كافة البيانات

بعد تشغيل main.py، يظهر ملف CSV يحمل بيانات القمح والإشعاع والنظام الكهروضوئي الحاسوبي. يتم تخزين هذا الملف في دليل "الإخراج".

الداخلية

معلمات DC (من كود مصدر PVLIB) 

    * i_sc : Short-circuit current (A)
    * i_mp : Current at the maximum-power point (A)
    * v_oc : Open-circuit voltage (V)
    * v_mp : Voltage at maximum-power point (V)
    * p_mp : Power at maximum-power point (W)
    * i_x : Current at module V = 0.5Voc, defines 4th point on I-V
      curve for modeling curve shape
    * i_xx : Current at module V = 0.5(Voc+Vmp), defines 5th point on
      I-V curve for modeling curve shape
يوسع
معلومات إضافية
تطبيقات ذات صلة
نوصي لك
أخبار ذات صلة الكل