本文提出的光伏电站功率预测的物理方法是以数值天气预报作为输入，通过太阳位置模型校正数值天气预报中的辐照度度为有效辐照度，然后通过光伏电池的二极管模型将有效辐照度转化为功率，考虑逆变器的效率，最终得到光伏电站的输出功率。 

图2给出了光伏电站功率预测物理方法的流程图。

       光伏电站功率预测的物理方法中，主要包括了太阳位置模型、光伏电池的二极管模型以及逆变器的效率模型。

       由于地球的自转和公转，太阳相对地平面位置在不断变化，从而使得地面接收到的太阳能量也在不断变化。

       在赤道坐标系中，太阳位置由时角和赤纬角 两个坐标决定［7，8］ ，如图3所示。时角表征了地球自转对太阳位置的影响， 以正午12点为零，0～12点时角为负，12～24点时角为正。赤纬角表征了地球公转对太阳位置的影响，太阳直射点在南北回归线±23．45°之间移动，当前时刻下太阳直 射点的纬度称为赤纬角，即太阳中心和地心的连线与赤道平面的夹角。

图3 太阳位置图

       在地面上观察太阳相对地平面的位置时，太 阳位置用高度角α和方位角γz两个坐标决定。高度角α与天顶角θz为互余关系，天顶角θz为太阳光线OP与地平面法线QP之间的夹角，高度角α是太阳光线OP与其在地平面上投影线Pg之间的夹角。方位角γz是太阳光线在地平面上的投影与地平面正南方向的夹角。

       太阳高度角由所在地理位置在当前时刻下的纬度、 赤纬角和时角的确定

       太阳相对地平面位置的变化使得单位地面面积上接收到的太阳能量不断变化。对于倾斜平面，太阳入射线和倾斜面法线之间的夹角定义为倾斜平面的入射角θi，随着太阳位置的变化，太阳入射角的大小也不断变化。

       地面所接受的太阳辐射能量受到太阳位置变化的影响，太阳位置模型采用入射角角和方位角来表征太阳相对于地面倾斜平面的位置，由光伏电站所在地理位置，光伏电池的倾斜角，季节，时间这些因素所决定的。采用太阳位置模型能够准确的表述这些因素对太阳辐照强度的影响。