[發明專利]一種光伏組件參數辨識方法

在審

• 申請號: 201811257935.2
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109558632A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 舒展;蔡霞;鄧健;楊立行;程思萌;楊越;陶翔;周寧;程正;鄒進;蔡明
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 江西省專利事務所 36100
• 代理人: 張靜

本發明公開了一種光伏組件參數辨識方法，屬于電力系統建模領域。其方法包括以下步驟：確定目標函數，建立參數優化模型；利用參數值最優解域進行參數值初始化；尋找參數的最優解。最終形成光伏組件機理模型，確定需要辨識的四個光伏組件參數，通過比對辨識參數下的光伏組件輸出特性和實際輸出特性，驗證該方法的正確性。該方法能夠用于光伏組件的參數辨識，是光伏電站建模仿真的基礎。

技術領域

本發明涉及電力系統建模方法，尤其涉及大型光伏電站并網建模與仿真分析，屬于電力系統建模領域。

背景技術

我國擁有廣大的國土面積并且處于高緯度地區多，因此太陽能資源十分豐富。據統計我國每年太陽能理論儲量可達約17000億噸標準煤，可以說我國已成為世界太陽能電池生產第一大國。隨著太陽能光熱發電技術發展,我國已經實現了光伏發電與火電廠發電相結合，同時電站的規模也在不斷擴大，而分布式發電系統的建立則有效地解決了偏遠山區發電問題。

光伏發電依靠其能源質量高、易獲取、無污染等優點，取得了廣泛的發展與應用。但現階段，世界太陽能光伏發電產業尚未成熟，不可避免的會存在困難和難以解決的問題。在工程實際中，組件很少工作在STC下，且光伏電池是一個復雜的非線性系統，其U-I輸出特性不僅受本身的工藝水平影響，外界因素諸如太陽光強和電池溫度也會影響其特性。將光伏電池串、并聯為光伏陣列后，光伏陣列中的各個電池工作狀態并不一致，且隨著光伏陣列運行時間越來越長，光伏電池會出現老化、故障等現象，此時利用廠家提供的數據得到的輸出功率與實際光伏電站運行下的輸出并不一致，僅靠廠家的數據得到的參數將影響預測光伏系統輸出功率的準確度。所以，考慮實際情況下，針對標準光伏參數進行適當的修正，對光伏系統設計以及后續應用顯得十分重要。

細菌群體趨藥性(bacterial colony chemotaxis,BCC)算法具有固有的突破局部最值限制的性能，同時細菌群體的遷徙活動也有助于細菌群從局部最值逃逸。與其他群體優化算法相比，BCC具有更強的局部搜索能力，且較低的資源占用：BCC算法一般選取較少的種子數目就可以達到精度要求。

發明內容

本發明的目的是：提出一種光伏組件參數辨識方法，從而成為開展光伏系統對電力系統影響分析等相關研究及仿真的基礎。

本發明方法包括以下步驟：

(1)確定目標函數，建立參數優化模型；

具體方法為：采用下式計算第i次預測的光伏組件輸出電流值：

I_ph為光生電流；I₀為反向飽和電流；q為電子電荷，q＝1.6×10^-19C；n為二極管因子；K為玻爾茲曼常數，K＝1.38×10^-23J/K；R_s為串聯內阻，I為光伏組件測量電流值，為第i次預測的電流值，I_i、U_i分別為第i次測量的電流值和電壓值，m為測量數據的個數；

確定目標函數表達式如下:

參數R_s，n，I_ph，I₀的約束方程表達式為：

上下限由解析法求得的最優解域確定；

(2)利用參數值最優解域進行參數值初始化；

(3)尋找參數的最優解。

本發明方法步驟(2)中參數值初始化方法如下：