[發(fā)明專利]一種光伏組件模型參數(shù)混合優(yōu)化辨識方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111101978.3
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113779733A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭文明;談?wù)\;張峰毓;丁坤;陳翔
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司常州供電分公司;國網(wǎng)江蘇省電力有限公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06N3/00
• 代理公司: 南京品智知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32310
• 代理人: 楊陳慶

1.一種光伏組件模型參數(shù)混合優(yōu)化辨識方法，其特征在于，包括如下步驟：

a、根據(jù)光伏電池單二極管模型，建立光伏組件的五參數(shù)模型，確定待辨識的參數(shù)；

b、獲取一定溫度和輻照度條件下的光伏組件I-V曲線數(shù)據(jù)，根據(jù)I-V曲線數(shù)據(jù)確定各待辨識參數(shù)的可行解區(qū)間，定義適應(yīng)度函數(shù)；

c、結(jié)合待辨識的光伏組件參數(shù)建立粒子種群，根據(jù)粒子群算法的運行法則初始化粒子種群的各項基本參數(shù)，通過適應(yīng)度函數(shù)初始化各粒子的適應(yīng)度值；

d、采用自適應(yīng)慣性權(quán)重調(diào)整粒子速度的更新公式，結(jié)合灰狼算法對粒子種群的速度和位置進(jìn)行更新；

e、通過適應(yīng)度函數(shù)計算各粒子的適應(yīng)度值，更新粒子個體最優(yōu)位置和群體最優(yōu)位置。

f、判斷算法迭代次數(shù)是否達(dá)到最大或者適應(yīng)度值精度已滿足要求，若是，則輸出全局最優(yōu)解，獲得一組滿足條件的光伏組件模型參數(shù)；若否，則重復(fù)步驟d～f，直到滿足預(yù)設(shè)停止條件為止。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏組件模型參數(shù)混合優(yōu)化辨識方法，其特征在于，步驟a中，所述光伏組件五參數(shù)模型為：

式中，I為光伏組件輸出電流；V為光伏組件輸出電壓；I_ph為光生電流；I₀為二極管反向飽和電流；q為電子電荷；K為玻爾茲曼常數(shù)；n為二極管理想因子；R_s為串聯(lián)電阻；R_sh為并聯(lián)電阻；T為組件工作時的開氏溫度；V_t為熱電壓；N_s為組件串聯(lián)電池片個數(shù)。所述待辨識參數(shù)為I_ph、I₀、n、R_s、R_sh。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光伏組件模型參數(shù)混合優(yōu)化辨識方法，其特征在于，所述步驟b包括：

b1、確定各待辨識參數(shù)的可行解區(qū)間，具體方法為：n的范圍為[0.3,2]；I_ph以實測電流的最大值為區(qū)間中心，變動范圍為12％；I₀以公式(3)計算出的理論值為區(qū)間中心，變動范圍為55％；R_s取標(biāo)準(zhǔn)測試條件下的標(biāo)準(zhǔn)值為區(qū)間中心，變動范圍為15％；R_sh取實測I-V曲線在短路電流處導(dǎo)數(shù)值倒數(shù)為區(qū)間中心，變動范圍為20％；

式中，I_0,ref為光伏組件在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下的反向飽和電流；I_sc,ref為光伏組件在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下的短路電流；V_oc,ref為光伏組件在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下的開路電壓；n_ref為光伏組件在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下的理想因子；T_ref為標(biāo)準(zhǔn)測試條件下的溫度；E_g為禁帶寬度；計算所得的I₀’即可作為I₀取值區(qū)間的中心值；

b2、定義適應(yīng)度函數(shù)，選擇實測電流和理論電流的均方根誤差作為適應(yīng)度函數(shù)，其公式為：

式中，F(xiàn)_fit為需計算的適應(yīng)度函數(shù)，m為實測數(shù)據(jù)點數(shù)，I_real為實測電流值，I_cal為理論計算所得電流值。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光伏組件模型參數(shù)混合優(yōu)化辨識方法，其特征在于，在所述的步驟c中，粒子群算法的初始化參數(shù)包括：最大迭代次數(shù)T_max，粒子種群個數(shù)N，維度D，代表光伏組件模型五參數(shù)的粒子種群的速度V和位置S，根據(jù)權(quán)利要求3預(yù)設(shè)粒子速度和位置的邊界；其中粒子速度和位置采用隨機(jī)函數(shù)給粒子初始化賦值。