[發明專利]基于自適應LM的光伏組件參數估計方法

有效

• 申請號: 202011043343.8
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112182883B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 徐瀟源;嚴正;王夢圓;顧崇寅;楊博;王晗;朱彥名;周楠
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q50/06;G06F119/08
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

一種基于自適應LM的光伏組件參數估計方法，根據光伏組件單二極管等效模型推導出光伏組件多參數解析式；使用靈敏度分析方法進行參數篩選，并結合實驗提取到的I?V輸出特性曲線，建立參數優化模型；采用自適應LM算法求解光伏組件的多個參數。本方法能夠更加全面的描述組件的工作狀態和使用性能。基于靈敏度分析，判別多參數模型中對I?V特性曲線影響較小甚至無影響的參數，剔除這些參數后的參數保留為單二極管光伏組件的待估計參數，結合不同工況下進行實驗所提取到的I?V輸出特性曲線，建立參數優化模型，采用自適應Levenberg?Marquardt方法求解光伏組件的多個參數。

技術領域

本發明涉及的是一種光伏組件檢測領域的技術，具體是一種基于自適應LM的光伏組件參數估計方法。

背景技術

現有技術一般使用廠家提供的標準工況下的數據計算的組件參數結合單二極管五參數模型計算光伏組件I-V特性曲線，以估計光伏組件的出力情況。但隨著光伏組件的老化，其內部參數會發生變化，僅依靠廠家提供的標準工況下的數據得到的參數來估計實際運行中的光伏的I-V曲線，會影響預測結果的準確性；且單二極管五參數模型中的參數會隨光伏的背板溫度和輻照度變動，使用五參數的模型不夠細化，不能充分反映其特性；另外，在實際運行過程中，光伏組件很少工作在標準工況下，常見的使用標準工況下量測的組件的I-V曲線來估計組件參數不具有工業實用性。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提出一種基于自適應LM的光伏組件參數估計方法，本方法建立了光伏組件的多參數模型，能夠更加全面的描述組件的工作狀態和使用性能。基于靈敏度分析，判別多參數模型中對I-V特性曲線影響較小甚至無影響的參數，剔除這些參數后的參數保留為單二極管光伏組件的待估計參數，結合不同工況下進行實驗所提取到的I-V輸出特性曲線，建立參數優化模型，采用自適應Levenberg-Marquardt方法求解光伏組件的多個參數，具備更高的工業實用性。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種基于自適應LM的光伏組件參數估計方法，根據光伏組件單二極管等效模型推導出光伏組件多參數解析式；使用靈敏度分析方法進行參數篩選，并結合實驗提取到的I-V輸出特性曲線，建立參數優化模型；采用自適應LM算法求解光伏組件的多個參數。

所述的光伏組件多參數解析式，通過以下方式得到：

①根據光伏組件在光照下的工作原理以及物理電子學原理，建立光伏組件單二極管等效電路模型，得到組件基本電流方程為：其中：I_ph為光生電流；I₀為二極管反向飽和電流；R_s為等效串聯電阻；R_p為等效并聯電阻；R_L為負載；I和V分別為組件的輸出電流和輸出電壓。