基于参数辨识的光伏组件功率预测模型研究

【摘要】：光伏组件长期在户外运行，光转化性能是会随运行时间的增长而降低，性能的降低直接导致组件静态参数的改变。光伏功率物理预测模型是建立在静态参数基础上的数学模型，静态参数值的改变会导致该预测模型预测值的失准，且随着组件服役时间的增加预测失准现象会愈加明显。因此有必要研究预测模型参数辨识方法来辨识出静态参数改变，从而解决预测模型预测失准的问题。 本文针对当前辨识方案的不足点展开研究。从当前光伏参数辨识算法的数据预处理和辨识过程出发，分析了基于当前辨识算法的功率预测模型存在预测误差的原因。在研究了数据挖掘技术特点的基础上，提出用基于关联规则分析的特征数据提取作为参数辨识的数据预处理方案，并在此基础上设计了基于遗传算法的参数辨识方法。论文的主要内容包括以下内容。 首先，根据参数辨识要求，为了获得由静态参数变化引起的光伏组件输出改变的历史记录，本文采用关联规则分析的方法，从各时期数据中选择出相似天气信息条件下输出功率稳定改变的规则集，最后依照辨识数据的变化规律选择出符合规律的数据记录做为辨识算法的输入。 其次，本文设计了以组件物理模型电流方程为目标函数，采用遗传算法的参数辨识方案，解决了当前辨识算法在辨识计算中采用等效处理，从而降低辨识精度的问题。 最后，本文根据上述方案进行了仿真实验。仿真结果表明：在特征数据提取的过程中，有效地屏蔽了发生频率低的不良数据，成功提取出受静态参数改变影响组件状态变化的特征数据；在参数辨识过程中，精确的辨识出了光伏组件静态参数在各时期中的值。并用数据拟合技术根据历史辨识结果拟合出当前静态参数，从而校准功率预测模型的参数进行预测仿真。经过参数校准的预测值比原模型的预测值更贴合实际值，证明了本文提出参数辨识方案有效的解决了功率预测失准的问题。 【关键词】：光伏功率物理预测模型 参数辨识 遗传算法 关联规则分析
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 引言11
• 1.2 研究意义与选题依据11-13
• 1.2.1 研究意义11-12
• 1.2.2 选题依据12-13
• 1.3 国内外研究现状13-15
• 1.3.1 光伏功率物理预测模型研究现状13-14
• 1.3.2 参数辨识研究现状14-15
• 1.4 研究内容与思路15-17
• 第二章 光伏组件功率预测模型参数辨识方案17-33
• 2.1 引言17
• 2.2 光伏功率物理预测模型参数辨识方法17-27
• 2.2.1 光伏组件物理预测模型17-22
• 2.2.2 物理预测模型参数辨识的意义22-24
• 2.2.3 基于实测数据的预测模型参数辨识24-26
• 2.2.4 基于实测数据参数辨识方法的适用分析26-27
• 2.3 基于关联规则分析的数据预处理思想27-30
• 2.3.1 参数辨识中关联规则的应用分析27-29
• 2.3.2 基于关联规则分析的数据预处理29-30
• 2.4 基于关联规则分析的参数辨识方案总体设计30-32
• 2.4.1 预测模型中参数的可辨识性分析30
• 2.4.2 辨识方案的总体设计30-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第三章 基于关联规则分析的数据预处理33-52
• 3.1 引言33
• 3.2 基于关联规则分析的预处理算法总体设计33-36
• 3.2.1 数据源分析33-34
• 3.2.2 基于关联规则分析的数据预处理方案34
• 3.2.3 关联规则分析中的基础理论34-36
• 3.3 关联规则分析的数据准备36-40
• 3.3.1 不良数据记录处理36
• 3.3.2 基于 FCM 算法初始化隶属矩阵36-37
• 3.3.3 基于竞争聚类的数据离散化37-40
• 3.4 光伏数据关联规则挖掘40-47
• 3.4.1 关联规则挖掘 Apriori 算法40-41
• 3.4.2 基于 Apriori 算法的频繁项集挖掘41-45
• 3.4.3 基于频繁项目集生成关联规则45-46
• 3.4.4 关联规则挖掘应用举例46-47
• 3.5 基于关联规则分析的特征数据选择47-51
• 3.5.1 规则划分的测度47-49
• 3.5.2 基于关联规则相似度的关联规则划分49-50
• 3.5.3 基于关联规则划分的特征数据提取50-51
• 3.6 本章小结51-52
• 第四章 基于遗传算法的光伏组件参数辨识52-68
• 4.1 引言52
• 4.2 基于遗传算法的参数辨识算法52-56
• 4.2.1 遗传算法思想52-53
• 4.2.2 光伏组件参数辨识算法53-56
• 4.3 参数辨识准备步骤56-59
• 4.3.1 参数辨识数据变换56-58
• 4.3.2 初始种群建立方案58-59
• 4.4 光伏物理模型参数辨识算法设计59-67
• 4.4.1 适应度函数设计60
• 4.4.2 遗传算法选择算子设计60-62
• 4.4.3 遗传算法交叉算子设计62-64
• 4.4.4 遗传算法变异算子设计64-65
• 4.4.5 结束条件与辨识结果转化65-67
• 4.5 本章小结67-68
• 第五章 基于参数辨识的光伏功率预测仿真实验68-82
• 5.1 引言68
• 5.2 仿真方案68-70
• 5.2.1 仿真环境的构建68-69
• 5.2.2 仿真方案的设计69-70
• 5.3 仿真实验70-81
• 5.3.1 基于 PSIM 9.0 的参数辨识验证实验70-71
• 5.3.2 与基于实测数据的参数辨识对比实验71-79
• 5.3.3 基于辨识结果的功率预测实验79-81
• 5.4 本章小结81-82
• 第六章 总结与展望82-84
• 致谢84-85
• 参考文献85-88

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

双赌轮选择遗传算法    刘刚,何麟书

基于均匀设计的遗传算法参数设定    何大阔,王福利,张春梅

数据挖掘技术及其在电力系统中的应用    廖志伟,孙雅明

光伏电站电能采集系统的发电模型及参数率定    章坚民;章谦之;王娜;郑凌蔚;谢小高;

2008年IEEE PES学术会议新能源发电部分综述    李亚楼;周孝信;林集明;蒋宜国;孙德栋;

遗传算法过早收敛现象的特征分析及其预防    徐宗本,高勇

用模糊方法挖掘量化关联规则    孙建勋,陈绵云,张曙红

遗传选择算子的比较与研究    杨平;郑金华;

基于自适应小生境遗传算法的船型优化    张宝吉;

基于动态遗传算法的DNA序列集合设计(英文)    张强;王宾;张锐;许春霞;

任意条件下光伏阵列的输出性能预测    翟载腾

GaAs太阳电池空间粒子辐照效应及在轨性能退化预测方法    胡建民

岸桥机械动态特征信息的数据挖掘与状态识别    王志欣

光伏方阵失配现象研究    刘素梅

Web信息采集和统计技术的研究与实现    林镇灿

人工智能及其在土木工程中的应用    姜绍飞,刘之洋

针对倒塌房屋瓦砾分布的模糊神经网络预测    张宇力;

利用小波分析方法识别结构模态参数    张华智;冯毅芳;

转炉钢水出钢温度的预测    房荣波,魏元,杨海峰

变电站光伏直流系统的研究与应用    林航;陈晓明;

人工神经网络在自动控制系统中的应用    周鸣争

ε不敏感的核Adaline算法及其在图像去噪中的应用    杨绪兵,韩自存

基于神经网络的模糊系统池塘淡水养殖溶解氧预测模型    王瑞梅;傅泽田;何有缘;

人工鱼群算法与遗传算法融合求解聚类问题研究    陈祥生;梁栋;王会颖;

双面太阳电池垂直安装发电性能的测试    王宁;吴昌宏;舒杰;

基于时域方法的核电站沸水反应堆试验模态参数识别    张明星;柳亦兵;辛卫东;

基于OIF-Elman网络的光伏电源最大功率点跟踪方法研究    苏刚;龚威;潘雷;高瑞;王贝贝;

GA早熟问题的定量分析及其预防策略    汪民乐;高晓光;

非均匀辐射条件下光伏阵列建模及运行稳定性分析    张渊明;孙彦广;张云贵;

非线性复时滞系统的局部Hopf分岔    李俊余;王在华;

基于改进遗传算法的配电网电容器优化投切    刘大为;蔡国伟;刘德福;丁丽娟;

铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池的研究进展    岳恩;唐龙;罗顺安;张平;

基于RBF协联的水轮机PP41步进式双调整调速器    南海鹏;余向阳;吴罗长;

混合属性关联规则在股票事务分析中的应用    朱蕾;贺跃;郑建军;

并网江南体育在线直播观看 发电系统最大功率跟踪技术研究    傅家祥;

EMD算法研究及其在信号去噪中的应用    王婷

介入式文化算法及其应用研究    谭枫

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

我国江南体育在线直播观看 产业投资风险及决策研究    朱震宇

随机回归神经网络的动力学行为研究    朱松

B型集合分拆的组合性质研究    王国亮

基于XNOR/OR的FPRM极性优化研究    张会红

非结构化对等网络资源定位技术研究    王铁军

基于神经网络的复杂非线性系统鲁棒控制与滤波研究    栾小丽

参数参与进化的自适应遗传算法研究    李坤

江南体育在线直播观看 发电单相并网逆变器研究    李本元

居住区景观设计方案评价方法初探    张永宾

氧化物半导体的湿化学法制备    贾红

城市给水管网改扩建优化设计模型研究    李京京

网络考试系统中关键技术的研究与应用    杨巍巍

基于周期图和神经网络船舶运动预报方法研究    孙敬武

光伏发电系统自适应控制研究    李亭

环境激励下的船舶结构模态参数识别研究    万岭

非玩家角色瞄准算法的研究    邵英安

噪声环境下的遗传算法    王晶,江弘,杨建军

质子辐照与电子辐照对空间GaAs/Ge太阳电池性能影响比较    孙旭芳;王荣;刘运宏;郭增良;张新辉;

基于关联规则的舰艇故障诊断数据挖掘系统结构框架    董豆豆,李登峰,陈玉文

一种改进的小生境遗传算法    郏宣耀;王芳;

江南体育在线直播观看 应用中的蓄电池研究    陈维;沈辉;

基于可进化性的快速遗传算法    何大阔,王福利

再生能源系统中太阳能电池仿真器的研究    宋平岗

基于数据挖掘模型的高压输电线系统故障诊断    廖志伟,孙雅明

具有无功和谐波补偿功能的并网逆变器设计    王正仕;陈辉明;

省级地方热电厂数据采集与分析系统设计和开发    章坚民;张承来;吴光中;张云雷;马国梁;占震滨;

参数优选算法研究及其在水文模型中的应用    杨晓华

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    赵为

太阳电池I-V方程显式求解原理研究及应用    丁金磊

船体线型优化设计方法及最小阻力船型研究    张宝吉

独立运行光伏发电系统控制器的研究与设计    王超

基于DSP2407的光伏方阵仿真电源的设计与研究    张熙霖

基于XML的异构数据源集成系统框架和关键技术研究    严小泉

WEB信息抽取的研究    庄重

《阳光能源》话你知 中国光伏想有一个家!    陈昆泉;

光伏产业:跨过寒冬是春天    胡兴军;

光伏工程都被谁抢走了    

光伏产业新动力：高纯冶金级硅太阳电池产品投入市场——CSI阿特斯宣布UMG组件e-Modules正式下线    袁麟;

发改委工信部着手调查光伏产能是否过剩问题    

光伏产业面临的研发挑战    Els Parton;Philip Pieters;Jef Poortmans;

陕西省光伏产业将实现产值2280亿元    

我国藏区光伏产业和市场大发展的思考(上)    尼玛江才;

上网电价——光伏产业“大餐”的“调味剂”    

我国藏区光伏产业和市场大发展的思考(下)    尼玛江才;

网络安全事件关联规则的自动化生成方法研究与实践    李阳;徐锡山;韩伟红;郑黎明;徐镜湖;

包含正负属性的关联规则及其挖掘    左万利;刘居红;

面向集合的关联规则挖掘算法    王宁;董淳;胡运发;陶晓鹏;

关联规则候选项频度规律研究    周焕银;张永;

关联规则的有趣性研究    方艳;别荣芳;

基于关联规则的网络入侵检测技术的应用研究    黄晓燕;许龙飞;

在数据多维体中进行关联规则的挖掘    李庆忠;张世栋;董国庆;

关系数据库中关联规则的高效挖掘算法    韩涛;张春海;

挖掘脑部医学图像中的关联规则    潘海为;李建中;张炜;

分布数据库关联规则的递增挖掘    周水庚;胡运发;陶晓鹏;

光伏：2012年产值有望达到500亿    刘辉张民强 记者 赵晓强

测绘助推江西新余光伏产业发展    李叶青　胡婷然

江南体育在线直播观看 产业盛事将在上海举办    朱培

节能减排促我省光伏产业发展    记者 芦瑞

新余抢占光伏产业世界制高点    记者 徐国平

国产装备托起光伏产业    本报记者 左丹

光伏产业洗牌“过冬”    本报记者 陈玮英

中国光伏产业亟待走出挣小钱窘境    记者 胡亮

昆明奠基全球光伏产业制高点    首席记者 肖宇辉

锦州光伏产业发展呈现喜人态势    本报记者 张继锋

中国江南体育在线直播观看 产业政策效应研究    袁见

我国江南体育在线直播观看 产业投资风险及决策研究    朱震宇

江南体育在线直播观看 产业链垂直一体化构建研究    耿亚新

光伏产业国际竞争力研究    陈晓燕

中国光伏产业创新系统研究    戚汝庆

战略性新兴产业链构建整合研究    袁艳平

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

可信关联规则挖掘算法研究    肖波

基于关联规则与决策树的预测方法研究及其应用    伊卫国

分布式关联规则挖掘的方法研究    王越

我国光伏科技及产业最优投资体系研究    汪瑜佩

政策工具视角的中国光伏产业政策文本内容分析    赵丽莉

耀皮公司光伏玻璃产品发展战略研究    张旭

单相光伏并网发电系统的研究与改进    张峥

大功率多重化光伏控制器的研究    刘文晋

光伏并网系统最大功率跟踪及反孤岛运行控制方法研究    曹建博

分布式光伏并网发电系统控制研究    王富卿

三相光伏并网控制系统研究    周洪伟

基于生物网络的光伏并网发电系统研究    王磊

光伏并网发电的功率平抑控制    邱培春