[發(fā)明專利]一種光伏陣列輻照度傳感器的布置方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910745673.2 | 申請日： | 2019-08-13 |
| 公開（公告）號： | CN110487397B | 公開（公告）日： | 2021-05-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 戚軍;童輝;周丹 | 申請（專利權(quán)）人： | 浙江工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | G01J1/02 | 分類號： | G01J1/02 |
| 代理公司： | 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201 | 代理人： | 王兵;黃美娟 |
| 地址： | 310014 浙*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 陣列 輻照 傳感器 布置 方法 | ||
1.一種光伏陣列輻照度傳感器的布置方法，具體步驟如下：
步驟1：確定輻照度傳感器安裝的數(shù)量J；具體包括：
步驟1.1：由N塊光伏組件構(gòu)成的光伏陣列，布置輻照度傳感器數(shù)量記為J，J＝2,3,...,N；定義光伏組件在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下，每塊光伏組件最大功率點處的電壓和電流分別為UMPP和IMPP，無遮陰光伏組件表面輻照度為αW/m2，受遮陰光伏組件表面輻照度為βW/m2；
步驟1.2：通過排列組合，構(gòu)造I塊光伏組件受遮陰時光伏陣列所有可能的陰影分布，I＝1，2，...，N，記陰影分布類型數(shù)為YI，所有陰影分布類型總數(shù)Y；
步驟1.3：當(dāng)輻照度傳感器的數(shù)量為J，輻照度檢測失敗時的誤差功率記為Pe，當(dāng)傳感器全部處于遮陰區(qū)域時的誤差功率記為PJ_Shade，當(dāng)傳感器全部處于光照區(qū)域時的誤差功率為PJ_Light，此時的平均誤差系數(shù)記為ζJ，計算公式如下：
步驟1.4：根據(jù)步驟1.3中計算的平均誤差系數(shù)ζJ，繪制平均誤差系數(shù)曲線ζ-J；
步驟1.5：根據(jù)步驟1.4繪制的平均誤差系數(shù)曲線，確定輻照度傳感器的最優(yōu)數(shù)量J；
步驟2：按照步驟1所確定的輻照度傳感器的數(shù)量，以各傳感器兩兩之間的距離之和最大，建立包含目標(biāo)函數(shù)和約束條件的優(yōu)化模型如下：
式中，mk，mi和nk，ni分別表示第k，i個傳感器的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，r和l分別表示傳感器實際可布置點所形成的新陣列的行數(shù)和列數(shù)，Z表示整數(shù)；
步驟3：運用優(yōu)化算法求解步驟2中建立的優(yōu)化模型，獲取所有輻照度傳感器布置位置的坐標(biāo)值；所述的運用優(yōu)化算法求解步驟2中建立的優(yōu)化模型，采用粒子群優(yōu)化算法，具體包括：
步驟3.1：設(shè)置粒子群的種群大小M、最大迭代次數(shù)，初始化各粒子的速度和位置，其中粒子的位置代表了輻照度傳感器所在位置；
步驟3.2：將步驟2中所建立的優(yōu)化模型中的目標(biāo)函數(shù)作為粒子群優(yōu)化算法的適應(yīng)度函數(shù)，計算各粒子的適應(yīng)度值；
步驟3.3：根據(jù)步驟3.2計算的適應(yīng)度值，篩選并記錄當(dāng)前粒子群所對應(yīng)的個體最優(yōu)值pi和全局最優(yōu)值pg；
步驟3.4：對每個粒子，根據(jù)步驟3.3所記錄的個體最優(yōu)值pi和全局最優(yōu)值pg，更新各粒子的速度vi和位置xi，更新公式如下：
式中，i＝1，2，...，M，M為種群大小，c1和c2為學(xué)習(xí)因子，w為慣性常數(shù)，r1和r2為[0，1]范圍內(nèi)的均勻隨機(jī)數(shù)，vi是粒子i的速度，xi為粒子i的位置；
步驟3.5：判斷算法進(jìn)程是否達(dá)到最大迭代次數(shù)，若是，則輸出優(yōu)化結(jié)果；否則返回步驟3.2；
步驟4：建立篩選函數(shù)，重復(fù)步驟3的優(yōu)化算法運行T次后，篩選出滿足各傳感器兩兩之間的最短距離最大的最優(yōu)解；建立篩選函數(shù)，具體包括：
步驟4.1：第t次執(zhí)行步驟3中的優(yōu)化算法后，計算各輻照度傳感器兩兩之間距離的最小值dt，并將dt存入中間矩陣D中，其實現(xiàn)公式如下：
其中，T為重復(fù)運行優(yōu)化算法的總次數(shù)；
步驟4.2：取中間矩陣D的最大值，其實現(xiàn)公式如下：
其中，ds表示第s次運行優(yōu)化算法后各輻照度傳感器兩兩之間距離的最小值，也就是說，ds為中間矩陣D中的最大值；
步驟4.3：選取第s次執(zhí)行優(yōu)化算法后保存的優(yōu)化結(jié)果輸出；
步驟5：繪制光伏陣列輻照度傳感器最優(yōu)布置圖。
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