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基于变种洗牌蛙跳算法对光伏电池系统模型参数辨识方法技术方案

技术编号:26731051 阅读:34 留言:0更新日期:2020-12-15 14:32
本发明专利技术提供一种基于变种洗牌蛙跳算法对光伏电池系统模型参数辨识方法,包括获取一定温度及光照强度下光伏电池系统的输出电流和输出电压;构建光伏电池系统的数学模型,并将光伏电池系统的数学模型转化为适用于群智能优化算法的目标函数;根据所获取的输出电流和输出电压,采用预设的延时动态步长机制的洗牌蛙跳算法来优化所述目标函数;根据目标函数的优化结果,分析并提取出光伏电池系统的数学模型的最优参数。实施本发明专利技术,能有效地克服现有技术存在的慢收敛以及极易陷入局部最优等缺陷,提高光伏电池系统模型参数精度。

【技术实现步骤摘要】
基于变种洗牌蛙跳算法对光伏电池系统模型参数辨识方法
本专利技术涉及太阳能光伏电池及光伏发电阵列的检测
,尤其涉及一种基于变种洗牌蛙跳算法对光伏电池系统模型参数辨识方法及系统。
技术介绍
现代社会中,人们的衣食住行已经与化石能源之间产生了密不可分的关系。全球变暖、空气污染、物种灭绝、极端天气等一系列环境问题使人们开始意识到化石能源的过度使用可能是造成此局面的根本原因。为了能在以保护环境的前提之下继续满足人们对能源的需求,将太阳能转化为电能的光伏电池系统得到了广泛关注。因此,设计出准确的数学模型是研究并优化光伏电池系统性能的重要手段。其中,单二极管模型(SDM)是在实际应用中使用最为广泛的一种模型之一。许多研究人员针对光伏电池系统的非线性电流-电压特性提出了大量辨识模型参数的技术。包括最小二乘法、5点法、LambertW函数、梯度下降法等,但是上述这类传统方法都需要一定的使用条件才能有较好的表现。目前,元启发式算法在优化问题领域的强势表现为辨识光伏电池系统模型参数提供了另一种思路。针对光伏电池系统模型参数辨识问题,大量文献提出了采用元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于变种洗牌蛙跳算法对光伏电池系统模型参数辨识方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:/n步骤S1、获取一定温度及光照强度下光伏电池系统的输出电流和输出电压;/n步骤S2、构建光伏电池系统的数学模型,并将所构建的光伏电池系统的数学模型转化为适用于群智能优化算法的目标函数;/n步骤S3、根据所获取的输出电流和输出电压,采用预设的延时动态步长机制的洗牌蛙跳算法来优化所述目标函数;/n步骤S4、根据所述目标函数的优化结果,分析并提取出所述光伏电池系统的数学模型的最优参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于变种洗牌蛙跳算法对光伏电池系统模型参数辨识方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
步骤S1、获取一定温度及光照强度下光伏电池系统的输出电流和输出电压;
步骤S2、构建光伏电池系统的数学模型,并将所构建的光伏电池系统的数学模型转化为适用于群智能优化算法的目标函数;
步骤S3、根据所获取的输出电流和输出电压,采用预设的延时动态步长机制的洗牌蛙跳算法来优化所述目标函数;
步骤S4、根据所述目标函数的优化结果,分析并提取出所述光伏电池系统的数学模型的最优参数。


2.如权利要求1所述的基于变种洗牌蛙跳算法对光伏电池系统模型参数辨识方法,其特征在于,在步骤S1中,所述温度为33℃,所述光照强度为1000W/m2。


3.如权利要求1所述的基于变种洗牌蛙跳算法对光伏电池系统模型参数辨识方法,其特征在于,所述步骤S2具体包括:
步骤S2.1:建立单二极管的数学模型作为所述光伏电池系统的数学模型,具体公式如(1)所示:



其中,Iph为光生电流,Isd为单二极管的反向饱和电流,n为单二极管的理想因子,Rs为等效串联电阻,Rsh为等效并联电阻,K为玻尔兹曼常数,取值为1.3806503×10-23J/K,q为电子的电荷,取值为1.60217646×10-19C,T为电池的开尔文温度,VL为输出电压,IL为输出电流;所述光伏电池系统的数学模型包含五个参数,分别为[Iph,Isd,Rs,Rsh,n];
步骤S2.2:将所述光伏电池系统的数学模型转化为如公式(2)、(3)所示的目标函数;






X=(Iph,Isd,RS,Rsh,n)。


4.如权利要求1所述的基于变种洗牌蛙跳算法对光伏电池系统模型参数辨识方法,其特征在于,所述步骤S3具体包括:
步骤S3.1:定义初始参数取值:最大迭代次数T、取值范围上界ub、取值范围下界lb、维度dim、群落个数m、青蛙个数n、选择青蛙个数q、延迟时间D、常数α,β、影响因子γ、记忆演化迭代次数N1,N2;
步骤S3.2:在搜索区域内,生成均匀分布的种群位置F(F=m*n),并计算所有青蛙的适应度值;
步骤S3.3:按照适应度值的大小递减排序并保存最优青蛙的位置PX;
步骤S3.4:判断迭代次数是否大于延迟时间D,是则设置标志变量delayTime为1,否则设置为0;
步骤S3.5:根据排序结果将种群F分成m个群落;
步骤S3.6:每个群落分别进...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪鹏君范毅陈慧灵施一剑管晓春
申请(专利权)人:温州大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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