[发明专利]简化的光伏电池物理参数提取优化方法及系统

说明书

本公开提出了简化的光伏电池物理参数提取优化方法及系统，包括：获得光伏电池板等效电路模型，将其中含有参考条件的参数全部用未知系数来替换，获得第一转换方程；输入不同工况下的I‑V曲线的短路电流、开路电压、最大功率点、开路电压的第一设定值倍点、短路电流的第二设定值倍点，以上述输入点的误差作为目标函数，利用该目标函数进行寻优；输入待预测条件的光照温度，获得对应的五个物理参数的值。消除了参考条件的选择带来的影响。此外整个求解过程只需要一次寻优，大大简化了求解步骤。

技术领域

本公开属于光伏电池参数预测技术领域，尤其涉及简化的光伏电池物理参数提取优化方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

近年来，随着全球能源问题的加剧，光伏发电装机出现了大幅度增长。光伏能源作为可再生能源，具有清洁无污染，可靠安全，易于维护等优点，有着广阔的发展前景。因此，光伏系统的建模对于光伏系统的设计、制造和预测都是至关重要的。

在前人研究的基础上，已经提出了许多光伏电池板的电路模型，而目前最常用的是单二极管模型。它包含一个光生电流源，一个二极管以及两个等效电阻，包含五个具有明确物理意义的参数。这个模型以其结构简单，精度高而被广泛应用于光伏电池的建模。

目前大多数的多条件建模方法是基于参考条件下的模型参数，通常这些参数来自光伏制造厂商的数据表。而光伏电池板通常工作在不同的光照温度下，因此仅依靠参考条件下的数据不足以准确预测光伏电池板的工作特性。此外，数值算法是目前的求解参数的算法中精度最高的一类算法，但因为计算量巨大，因此计算速度很慢。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本公开提供了简化的光伏电池物理参数提取优化方法，消除了参考条件的选择带来的影响。

为实现上述目的，本公开的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

第一方面，公开了简化的光伏电池物理参数提取优化方法，包括：

获得光伏电池板等效电路模型，将其中含有参考条件的参数全部用未知系数来替换，获得第一转换方程；

输入不同工况下的I-V曲线的短路电流、开路电压、最大功率点、开路电压的第一设定值倍点、短路电流的第二设定值倍点，以上述输入点的误差作为目标函数，利用该目标函数进行寻优；

输入待预测条件的光照温度，获得对应的五个物理参数的值。

进一步的技术方案，光伏电池板等效电路模型可以为单二极管模型，

进一步的技术方案，所述第一转换方程为：

I_ph＝A·S+B·T-C

R_s＝E

R_sh＝F/S

n＝G

其中A-G为常数，适用于任意条件，等式右侧只含有光照和温度，应用数据对第一转换方程进行拟合，即可求得所有常数。

在一些实施例子中，采用平均均方根误差作为目标函数进行寻优；

其中N_p代表所有曲线上点的数目，N_l代表所有曲线的数目，N代表每条曲线上的点的数目，I_(j，i)和分别代表实测电流和计算电流，用来表示计算值与实测值之间的误差。

优选的，I-V曲线可以由短路电流点，开路电压点，最大功率点，开路电压的倍点和短路电流的倍点来描述。