[發明專利]太陽能電池陣輸出功率衰減的預測方法及裝置

有效

• 申請號: 201310537821.4
• 申請日: 2013-11-04
• 公開（公告）號: CN103605884B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 樊煥貞;房紅征;羅凱;李蕊;王偉;熊毅;文博武;鄧薇;汪家全
• 申請（專利權）人: 北京航天測控技術有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心11010
• 代理人: 梁軍

1.一種太陽能電池陣輸出功率衰減的預測方法，其特征在于，包括：

通過P＝V×I＝P₀×J×cos(θ)×η預測太陽能電池陣輸出功率衰減，其中，V、I分別表示太陽電池陣的工作電壓和工作電流；P表示太陽電池陣在軌工作輸出功率；P₀表示太陽電池陣的理論最大輸出功率；J表示太陽光強系數；θ表示太陽入射角；η表示衰減因子；通過軌道分析計算得到太陽光強系數J，通過衛星運行軌道信息和太陽電池陣姿態信息計算獲得太陽入射角θ，并通過分析在軌衛星遙測參數數據方法獲得衰減因子η，通過粒子濾波法根據觀測值實時調整太陽光強系數J、太陽入射角θ和衰減因子η狀態更新的值，帶入上式預測太陽能電池陣輸出功率衰減。

2.根據權利要求1所述的預測方法，其特征在于，

所述太陽光強系數t表示太陽電池陣在軌的天數，J₀表示衛星所在軌道標準光強，T₀表示航天器進入太空的初始日期與同年近日點的天數差，α表示衛星運行時太陽光強的變化系數，在近日點附近，太陽光強系數較大，遠日點附近，太陽光強系數較小，太陽光強系數為年周期變化。

3.根據權利要求1所述的預測方法，其特征在于，

所述太陽入射角其中，t表示太陽電池陣在軌的天數，θ₀表示南北回歸線所在緯度值，T₀表示航天器進入太空的初始日期與同年近日點的天數差，β₀表示常量，值為101。

4.根據權利要求1所述的預測方法，其特征在于，

所述衰減因子t表示太陽電池陣在軌的天數，ξ表示太陽電池陣最大衰減因子，σ表示太陽電池陣隨時間的衰減的速率。

5.根據權利要求1-4中任意一項所述的預測方法，其特征在于，通過粒子濾波法根據觀測值實時調整太陽光強系數J、太陽入射角θ和衰減因子η狀態更新的值，并帶入上式預測太陽能電池陣輸出功率衰減的步驟具體包括：

設置太陽電池陣最大衰減因子ξ、太陽電池陣隨時間的衰減的速率σ的初始值分別為ξ₀、σ₀，i為時間點的模型參數更新值分別為ξ_i+1、σ_i+1；過程噪聲、觀測噪聲分別服從正態分布n_p～N(0,s_p)、n_m～N(0,s_m)，j為粒子個數，粒子個數設置為l，i時間點的輸出功率實際測量值、預測值、導數分別為P_i、dP_i/dt，

狀態方程更新公式為：ξ(i+1,j)=ξ(i,j)+np,ξ(0,j)=ξ0+np,σ(i+1,j)=σ(i,j)+np,σ(0,j)=σ0+np,P~i+1(i+1,j)=Pi+dPidt·Δt+np,i=0,1,2,...;j=1,2,...l]]>

觀測方程更新公式為：P_i+1＝P_i+1+n_m,i＝0,1,2,…

權值更新公式為：w(i+1,j)=w‾(i+1,j)Σj=1lw‾(i+1,j),w‾(i+1,j)=12π×sme-(P~i+1(i+1,j)-Pi+1)22sm2,i=0,1,2,...,j=1,2,...l]]>

預測結果更新公式為：ξi+1=Σj=1lcj×ξi+1(i+1,j)l,σi+1=Σj=1lcj×σi+1(i+1,j)l,P~i+1=Σj=1lcj×P~i+1(i+1,j)l,0≤cj≤l,Σj=1lcj=1,i=0,1,2,...,j=1,2,...l.]]>