[發明專利]基于種群優化改進粒子群算法的光伏陣列參數辨識方法

有效

• 申請號: 202010068478.3
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111275160B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 丁坤;翁帥;李辰陽;王立;陳富東;李元良
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G06N3/00
• 分類號: G06N3/00;G06F30/27;G06Q50/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 邵斌

1.一種基于種群優化改進粒子群算法的光伏陣列參數辨識方法，其特征是，包括，

a、依據光伏陣列五參數基本模型確定待辨識參數；

b、結合光伏陣列五參數基本模型，獲得光伏陣列在一定溫度和輻照度下的I-V曲線數據；

c、根據I-V曲線數據確定各待辨識參數的可行解區間，定義適應度函數；

d、利用混沌立方映射初始化種群位置，結合粒子群算法的各項基本參數，通過適應度函數計算初始時刻各粒子的適應度值；

e、依據適應度值將種群劃分成較好，普通，較差三類子種群；

f、不同子群粒子自適應調整慣性權重，更新每個粒子的速度和位置；

g、通過適應度函數計算各粒子的適應度值，更新個體最優位置和群體最優位置；

h、若迭代次數達到最大或者精度已經滿足要求，則輸出全局最優解，即為待辨識參數的最優取值；若迭代次數未達到最大且精度未滿足要求，判斷當前種群是否陷入早熟收斂，如果陷入早熟則對種群進行隨機變異，并更新粒子適應度值，個體最優位置以及群體最優位置，否則不做變異操作，并重復步驟e～步驟h；

其中，所述步驟c包括：

c1、確定各待辨識參數的可行解區間，具體方法為：

A的范圍為[0.5,2]；

I_sc以實測電流的最大值為區間中心，變動范圍為10％；

I₀以下式計算出的I'₀值為區間中心，變動范圍為50％，計算公式為：

其中，I_0,ref為光伏組件在標準測試條件下的反向飽和電流，I_sc,ref為光伏組件在標準測試條件下短路電流，V_oc,ref為光伏組件在標準測試條件下開路電壓，A_ref為光伏組件在標準測試條件下理想因子，T_ref為標準測試條件下的溫度，E_g為禁帶寬度，計算得到的I₀'即可作為I₀取值區間的中心值；

R_s取標準測試條件下的R_s標準值為區間中心，變動范圍為20％；

將實測的I-V曲線在短路電流點處的導數值倒數的絕對值作為R_sh可行解區間中心，變動范圍為20％；

c2、定義適應度函數，選擇實測電流與預測電流的均方根誤差作為適應度函數，公式為：

其中，f為計算得到的適應度，m為數據點個數，I_i為實測電流值，I_i’為實測電壓對應的預測電流值。

2.根據權利要求1所述的基于種群優化改進粒子群算法的光伏陣列參數辨識方法，其特征是，所述光伏陣列五參數基本模型為：

式中，V為光伏陣列的輸出電壓和I為光伏陣列的輸出電流，I_sc為光伏組件等效光生電流，I₀為光伏組件反向飽和電流，e為自然常數，A為光伏組件理想因子，R_s為光伏組件等效串聯電阻，R_sh為光伏組件等效并聯電阻，N_s為光伏陣列中串聯連接的組件數量，N_p為光伏陣列中并聯連接的組件數量，q為電子電荷，K_b為玻爾茲曼常數，T為光伏組件工作時的開氏溫度值；

所述待辨識參數為I_sc、I₀、A、R_s和R_sh。