系统配置

高级 SunSolve 账户可以在系统级别模拟安装好的组件。要启用此类仿真，可以在 Inputs → Layout 标签页中选择 Configuration: System。

一个系统由一个或多个相同的组件组成。这些组件可以相对于地面倾斜，并通过立柱（posts）、扭矩管（torque-tubes）和夹具（clamps）等结构进行安装。光线追迹会考虑来自地面和各类安装部件的反射。每个组件的电学行为会被独立计算，并考虑组件内部电池之间的电学失配。目前版本的 SunSolve 尚不考虑组件与组件之间的电学失配。

需要注意的是，SunSolve Power 对系统级仿真的支持范围有限。如果需要更详细的系统仿真，应使用 SunSolve Yield。

系统图像

System 输入页面顶部展示了待仿真系统的 3D 渲染图。该图反映当前的仿真输入，并会随输入变化实时更新。被仿真的单元系统块（unit system）以线框形式显示，其中的组件采用近似真实的着色（注意：组件及背板的颜色并非基于仿真输入）。在光学仿真过程中，任何打到单元系统侧壁的光线都会保持原有方向和强度，但其位置会被平移到单元系统的对侧边界。这相当于模拟由无数单元系统块组成的“无限阵列”，图中以半透明的“虚拟组件”表示。图像本身只展示有限行数和有限个虚拟组件，但在仿真中该阵列在 X 和 Y 方向上延伸至无穷远。下面给出一个示例图。

可以使用鼠标旋转图像，并通过滚轮缩放图像。按住 Ctrl 键并拖动鼠标可以平移图像。右下角的罗盘指示方位，其中红色箭头指向北。

点击右上角的“三条线”图标可以更改图像外观，例如隐藏单元系统边框或修改地面的外观。这些设置不会影响仿真，仅用于生成更美观的图像。该菜单中还提供下载 *.png 格式系统图像的选项。

如果图像渲染耗时较长或遮挡了输入界面，可以点击左上角的“System image”文本将其最小化。图像在最小化期间不会重新绘制。

系统尺寸

下图首先定义了“单元系统”的尺寸以及组件之间的间距 $X_{\text{MS}}$ 和 $Y_{\text{MS}}$。其中，$X_{\text{S}}$ 和 $Y_{\text{S}}$ 表示单元系统的总宽度（或节距），而 $X_{\text{SS}}$ 和 $Y_{\text{SS}}$ 则表示单元系统内部各组件组之间的间距。单元系统间距是在组件间距基础上的额外拓展。

第二幅图展示了当系统由该单元系统表示时的整体布局。在该示例中，每个单元系统包含 2 × 4 个组件，系统由无限多个单元系统构成，因此在 X 和 Y 方向上无限延伸。

在定义单元系统尺寸时，用户有三种方式：(i) 直接给出节距 $X_{\text{S}}$ 和 $Y_{\text{S}}$；(ii) 给出单元系统内的间距 $X_{\text{SS}}$ 和 $Y_{\text{SS}}$；(iii) 给出行节距和横向间距。如果组件的倾斜方向沿 X 轴，则行节距等同于 $X_{\text{S}}$，横向间距等同于 $Y_{\text{SS}}$；如果组件沿 Y 轴倾斜，则行节距为 $Y_{\text{S}}$，横向间距为 $X_{\text{SS}}$。

对于大型光伏系统（例如包含数百个组件的电站），我们通常最关心“中心组件”的性能。中心组件是指距离系统各边界足够远、几乎不受边缘效应影响的组件。（边缘效应通常在系统的首尾行以及每行两端约五个组件处较为显著。）

要模拟中心组件，可建立仅包含单个组件且组件间距为零的单元系统，然后为该单元系统设置合适的尺寸。下图左侧给出了一个单组件单元系统的示例，右侧则是其对应的完整系统布局示意，在 X 和 Y 方向上无限延伸。

系统部件

夹具（Clamps）

SunSolve 将夹具视为矩形棱柱体。下图给出了其各向尺寸定义。

夹具位于组件边框正下方（若无边框，则位于组件层正下方）。在 XY 平面内，夹具中心与组件间距中心重合。

夹具长度必须小于组件长度；夹具宽度必须小于组件宽度与组件间距之和；夹具高度 $Z_{\text{C}}$ 必须小于 $Z_{\text{MT}}$、$Z_{\text{MP}}$ 和 $Z_{\text{MG}}$ 三者中的最小值（见下文定义）。

夹具不会超出组件间距区域伸入组件行外的空间。

扭矩管（Torque tube）

单轴跟踪系统中的组件安装在扭矩管上，扭矩管会随着太阳在天空中的运动而旋转。下图展示了采用圆柱形扭矩管的一种单轴 1P 跟踪系统示例，其中“1P”表示纵向方向上每列只有一块组件。

SunSolve 可以同时考虑圆柱形和矩形扭矩管带来的遮挡和反射。下图给出了相关尺寸定义：第一幅图为带矩形扭矩管的 1P 跟踪系统截面示意，第二幅图为 2P 跟踪系统的俯视示意。

扭矩管位于单元系统中心，并在该方向上延伸至单元系统边界。如果组件沿 Y 方向倾斜，则扭矩管沿 X 轴布置（如下图所示）；如果组件沿 X 方向倾斜，则扭矩管沿 Y 轴布置。

立柱（Posts）

立柱可以是带拱顶或平顶的矩形截面，也可以是带球形顶或平顶的圆柱截面。下图展示了这些选项。

下图给出了立柱高度的定义方式：高度由立柱顶部到组件边框底部的距离决定（若无边框，则为组件层底部）。

在当前版本的 SunSolve 中，立柱只有两种可能的位置，如下图所示：（左）立柱位于单元系统中心；（右）立柱位于扭矩管轴线下方，但处于单元系统边缘。

系统高度、倾角与旋转轴

高度定义

下图定义了系统各部件的垂直距离。

其中最重要的是 $Z_{\text{MG}}$，即组件（含边框）底部距地面的高度。夹具和扭矩管距地面的高度，以及立柱高度，均以 $Z_{\text{MG}}$ 为基准定义。

上述定义均针对水平放置的组件，即假设组件倾角为零。

倾斜方向和朝向

系统中的组件可以沿 X 或 Y 方向倾斜，从而实现无论电池在 X/Y 方向如何排布，都可在纵向或横向方向上设置组件倾角。

随后，组件可朝向任意罗盘方位，其方向由相对于正北方向的方位角 $\phi$ 决定。

例如，下图首先在 x/y 坐标系中定义了一个组件：该组件在 x 方向有 2 列电池，在 y 方向有 4 行电池。然后在 y 方向施加倾角 $\beta$（当 $\beta > 0$ 时，组件正面朝向 +y 方向）。最后赋予组件方位角 $\phi_{\text{M}} = 112.5°$，使其正面朝向东南偏东（在 $\beta > 0$ 情况下）。

需要注意的是，在该示例中，若 $\beta$ 为负，则组件将朝向西北偏西。

倾斜组件的旋转轴

组件的旋转轴取决于仿真中是否包含扭矩管。

当包含扭矩管时，非零倾角会使组件、夹具和扭矩管绕扭矩管轴线旋转。

当不包含扭矩管时，非零倾角会使组件和夹具绕一条轴线旋转，该轴线在 XY 平面上通过组件中心，在 Z 方向上通过组件底部。

无论哪种情况，立柱均保持不动。

下图分别给出了有扭矩管和无扭矩管时的旋转轴示意。