[发明专利]一种光伏电池工作温度与发电功率联合估计方法

说明书

本发明涉及一种光伏电池工作温度与发电功率联合估计方法，用于控制电网系统运行，包括：S1、构建历史数据库，该历史数据库包括光伏电池数据及对应的环境因素数据；S2、构建光伏电池工作温度与发电功率联合估计模型；S3、获取所述联合估计模型的初始参数；S4、基于所述历史数据库及初始参数对所述联合估计模型进行模型参数优化；S5、以步骤S4获得的联合估计模型进行光伏电池的工作温度与发电功率的预测估计。与现有技术相比，本发明综合考虑了工作温度与发电功率，可以准确地预测光伏电池工作过程中的工作温度与发电功率，具有模型精度高、模型复杂度低等优点，能够有效地保障电力系统安全、稳定、高效运行。

技术领域

本发明涉及光伏发配电领域，特别涉及一种光伏电池工作温度与发电功率联合估计方法。

背景技术

随着以煤和石油为代表的不可再生资源不断耗竭，且产生了巨大的环保问题，可再生能源的开发和利用成为重要的研究议题。与传统的能量利用形式相比，光伏发电凭借其资源储量大、转化形式简单、无污染排放、无噪声、便于分布式利用等优势，已经成为了一种重要的新型能源供给形式。

在光伏发电系统实际运行过程中，系统的发电功率会随着光照辐射强度、环境温度等外界条件的变化而发生波动，这种波动有可能对地区电网的安全稳定运行带来隐患。因此，需要对光伏系统的发电功率进行精准预测，提前制定输配电方案，以减轻光伏功率波动对电网的不利影响，保障电网系统的安全稳定运行。

目前，针对光伏系统的发电功率的预测问题已经陆续提出许多方法，如人工神经网络方法、等效电路模型方法、工程简化模型方法等。其中基于等效电路模型的发电功率预测方法兼顾了预测精度和复杂度，获得了广泛应用。在光伏系统的发电功率预测过程中，光伏电池工作温度是一个重要的影响因素。光伏电池在运行过程中存在明显的温升过程，工作温度的升高会影响电池组件的转换效率，进而影响光伏电池的发电功率。而目前提出的发电功率预测方法常将环境温度视为光伏电池工作温度，这无疑会造成功率预测的巨大误差。除此之外，光伏电池长期高温运行，会对系统的运行安全性和可靠性带来威胁。因此，在光伏电池发电功率预测模型中耦合电池工作温度预测模块，对光伏电池功率和温度进行联合估计，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种光伏电池工作温度与发电功率联合估计方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种光伏电池工作温度与发电功率联合估计方法，用于控制电网系统运行，包括以下步骤：

S1、构建历史数据库，该历史数据库包括光伏电池数据及对应的环境因素数据；

S2、构建光伏电池工作温度与发电功率联合估计模型，该联合估计模型包括以设定权重叠加的光伏电池工作温度预测子模型和光伏电池功率预测子模型；

S3、获取所述联合估计模型的初始参数；

S4、基于所述历史数据库及初始参数对所述联合估计模型进行模型参数优化；

S5、以步骤S4获得的联合估计模型进行光伏电池的工作温度与发电功率的预测估计。

进一步地，所述光伏电池数据包括光伏电池的工作温度、实时电流、实时电压和实时功率；

所述环境因素数据包括环境温度、光照辐射强度和风速。

进一步地，所述光伏电池工作温度预测子模型基于人工神经网络模型实现，表达式为：

x_k＝[G_k,T_amb,k,v_wind,k]