本發(fā)明屬于光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光伏電池內(nèi)阻衰減系數(shù)預(yù)測(cè)方法。

背景技術(shù)：

電力系統(tǒng)中分布式光伏發(fā)電設(shè)備和配電網(wǎng)組成了一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，光伏電池內(nèi)阻的大小影響著光伏電池的輸出效率，光伏電池內(nèi)阻大小受多個(gè)影響因素影響。現(xiàn)有技術(shù)中的光伏電池內(nèi)阻計(jì)算方法存在忽略了投入年限和電池串并聯(lián)組件數(shù)量等重要因素的影響，不能有效利用電網(wǎng)和分布式光伏發(fā)電運(yùn)行數(shù)據(jù)資源，評(píng)估準(zhǔn)確度和光伏利用效率不高的技術(shù)問題。本發(fā)明考慮多重影響因素，對(duì)配電網(wǎng)及其內(nèi)光伏系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及氣象環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)參數(shù)對(duì)分布式光伏電池內(nèi)阻衰減系數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果實(shí)時(shí)地對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)及配電網(wǎng)進(jìn)行控制，能有效提高模型的可靠性，從而極大提高了光伏利用效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種光伏電池內(nèi)阻衰減系數(shù)預(yù)測(cè)方法，解決了忽略了投入年限和電池串并聯(lián)組件數(shù)量等重要因素的影響，不能有效利用電網(wǎng)和分布式光伏發(fā)電運(yùn)行數(shù)據(jù)資源，評(píng)估準(zhǔn)確度和光伏利用效率不高的技術(shù)問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，所述方法包括所述方法包括：步驟1：根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)獲得的參數(shù)，建立光伏電池內(nèi)阻衰減系數(shù)演化系統(tǒng)的時(shí)間序列，建立光伏電池內(nèi)阻衰減系數(shù)方程；步驟2：對(duì)所述步驟:1中演化系統(tǒng)的時(shí)間序列進(jìn)行相空間重構(gòu)處理；步驟3：根據(jù)小波網(wǎng)絡(luò)方法處理電池內(nèi)阻衰減系數(shù)方程；步驟4：對(duì)所述步驟2中相空間重構(gòu)后的時(shí)間序列進(jìn)行光伏電池內(nèi)阻衰減系數(shù)預(yù)測(cè)計(jì)算。

進(jìn)一步地，為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,所述實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)獲得的參數(shù)為配電網(wǎng)及配電網(wǎng)內(nèi)光伏系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及氣象環(huán)境參數(shù)。

進(jìn)一步地，所述步驟1中演化時(shí)間序列是在固定時(shí)間間隔下建立的演化時(shí)間序列。

進(jìn)一步地，所述演化時(shí)間序列包括所述光伏電站接入點(diǎn)等效阻抗測(cè)量值，接入點(diǎn)電壓，接入點(diǎn)有功值，環(huán)境溫度，環(huán)境光照強(qiáng)度。

進(jìn)一步地，步驟1中所述演化系統(tǒng)時(shí)間序列在一系列時(shí)刻t_s1,t_s2,t_s3,...t_sn為：

所述光伏電池內(nèi)阻衰減系數(shù)方程為：

其中，n為自然數(shù)，n＝1,2,...，tr為測(cè)量電池投入時(shí)間，Tr為外界溫度，Sr外界光照，Cr為串聯(lián)組件數(shù)量，Br為并聯(lián)組件數(shù)量。

進(jìn)一步地，所述步驟2包括以下步驟：

A、建立優(yōu)化目標(biāo)模型minf_ar(rx₁,rx₂...rx_i..rx_h5n)，其中i＝1,2,...k_5n；

B、構(gòu)建所述步驟1中的演化系統(tǒng)的時(shí)間序列{rx_i}的m維相空間rx_i+1＝ψ(rx_i,rx_i-τ,...,rx_i-(m-1)τ)，其中，i＝1,2,...k_5n，τ為延時(shí)間，m為嵌入維數(shù)。

進(jìn)一步地，所述步驟3包括以下步驟：

A、電池內(nèi)阻衰減系數(shù)小波網(wǎng)絡(luò)模型輸出層的計(jì)算；

B、電池內(nèi)阻衰減系數(shù)小波網(wǎng)絡(luò)模型在線修正。

進(jìn)一步地，所述步驟3中步驟A包括以下步驟：

設(shè)輸入信號(hào)時(shí)間序列為{rcx_i}，其中，由計(jì)算隱含層的輸出值，依據(jù)隱含層輸出值計(jì)算輸出層輸出值

其中i＝1,2...k_5n，j＝1,2...l，g_a(x_zi)≥0，g_a(x_zi)為支持向量機(jī)目標(biāo)模型的修正項(xiàng)，φ(j)為小波網(wǎng)絡(luò)中隱藏層第j個(gè)節(jié)點(diǎn)的輸出，f_j為小波基函數(shù)，α_j為f_j的伸縮因子，λ_j為f_j的平移因子，w_ij是輸入層和隱含層之間相互聯(lián)系的大小，l為隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)，w_j表示隱含層與輸出層之間的連接權(quán)重。

進(jìn)一步地，所述步驟3中步驟B包括以下步驟：

根據(jù)e_r＝y(tǒng)_r-y_cc事實(shí)在線修正電池內(nèi)阻衰減系數(shù)小波網(wǎng)絡(luò)模型，y_r為預(yù)測(cè)輸出，y_cc為實(shí)際測(cè)量值。

進(jìn)一步地，所述步驟4包括以下步驟：

根據(jù)步驟3中經(jīng)過修正的小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)所述步驟2中相空間重構(gòu)后的時(shí)間序列進(jìn)行光伏電池內(nèi)阻衰減系數(shù)預(yù)測(cè)計(jì)算，引入目標(biāo)模型修正條件，目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化為y_a＝min f_ar(rx_i)+g_ar(rx_i)；

其中，i＝1,2...k_5n，g_ar(rx_i)≥0,g_ar(rx_i)為目標(biāo)模型的約束項(xiàng)，y_a為光伏電池內(nèi)阻衰減系數(shù)。

進(jìn)一步地，所述方法用于檢測(cè)光伏發(fā)電系統(tǒng)。

附圖說明

圖1是預(yù)測(cè)流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例1：

采用上述一種光伏電池內(nèi)阻衰減系數(shù)預(yù)測(cè)方法，預(yù)測(cè)流程如圖1，包括如下步驟：

步驟1：

根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)獲得的參數(shù)、投入時(shí)間和電池串并聯(lián)組件數(shù)量以及標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，在一系列時(shí)刻t_s1,t_s2,t_s3,...t_sn建立光伏電池內(nèi)阻衰減系數(shù)演化系統(tǒng)的時(shí)間序列為：

建立光伏電池內(nèi)阻衰減系數(shù)方程：

其中，n為自然數(shù)，n＝1,2,...，tr為測(cè)量電池投入時(shí)間，Tr為外界溫度，Sr外界光照，Cr為串聯(lián)組件數(shù)量，Br為并聯(lián)組件數(shù)量。

步驟2：對(duì)所述步驟1中演化系統(tǒng)的時(shí)間序列進(jìn)行相空間重構(gòu)處理：

步驟2.1：建立優(yōu)化目標(biāo)模型其中i＝1,2,...k_5n；

步驟2.2：構(gòu)建所述步驟1中的演化系統(tǒng)的時(shí)間序列{rx_i}的m維相空間rx_i+1＝ψ(rx_i,rx_i-τ,...,rx_i-(m-1)τ)，其中，i＝1,2,...k_5n，τ＝0.0152，m＝5。

步驟3：根據(jù)小波網(wǎng)絡(luò)方法處理電池內(nèi)阻衰減系數(shù)方程：

步驟3.1：電池內(nèi)阻衰減系數(shù)小波網(wǎng)絡(luò)模型輸出層的計(jì)算：

設(shè)輸入信號(hào)時(shí)間序列為{rcx_i}，其中，由計(jì)算隱含層的輸出值，依據(jù)隱含層輸出值計(jì)算輸出層輸出值

其中i＝1,2...k_5n，j＝1,2...l，g_a(x_zi)≥0，g_a(x_zi)為支持向量機(jī)目標(biāo)模型的修正項(xiàng)，φ(j)為小波網(wǎng)絡(luò)中隱藏層第j個(gè)節(jié)點(diǎn)的輸出，f_j為小波基函數(shù)，α_j為f_j的伸縮因子，λ_j為f_j的平移因子，w_ij是輸入層和隱含層之間相互聯(lián)系的大小，l為隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)，w_j表示隱含層與輸出層之間的連接權(quán)重。

步驟3.2：電池內(nèi)阻衰減系數(shù)小波網(wǎng)絡(luò)模型在線修正：

根據(jù)e_r＝y(tǒng)_r-y_cc事實(shí)在線修正電池內(nèi)阻衰減系數(shù)小波網(wǎng)絡(luò)模型，y_r為預(yù)測(cè)輸出，y_cc為實(shí)際測(cè)量值，為了保證模型精度，修正值e_r≤0.0001時(shí)達(dá)到最佳。

步驟4：對(duì)所述步驟2中相空間重構(gòu)后的時(shí)間序列進(jìn)行光伏電池內(nèi)阻衰減系數(shù)預(yù)測(cè)計(jì)算：

根據(jù)所述步驟3中經(jīng)過修正的小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)所述步驟2中相空間重構(gòu)后的時(shí)間序列進(jìn)行光伏電池內(nèi)阻衰減系數(shù)預(yù)測(cè)計(jì)算，引入目標(biāo)模型修正條件，目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化為y_a＝min f_ar(rx_i)+g_ar(rx_i)。

其中，i＝1,2...k_5n，g_ar(rx_i)≥0,g_ar(rx_i)為目標(biāo)模型的約束項(xiàng)，y_a為光伏電池內(nèi)阻衰減系數(shù)。

所述方法用于檢測(cè)光伏發(fā)電系統(tǒng)。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)能夠取得以下有益技術(shù)效果：(1)提高模型的可靠性，(2)提高了光伏利用率，(3)提高評(píng)估的準(zhǔn)確性，(4)提高電網(wǎng)和分布式光伏發(fā)電運(yùn)行數(shù)據(jù)資源的利用率，(5)提高配電網(wǎng)電力系統(tǒng)在光伏系統(tǒng)接入后的可靠性與經(jīng)濟(jì)性。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。