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专利号: 2018109803441
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于希尔伯特边际谱特征的光伏组件性能一致性评价方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:步骤(1)针对实际应用的光伏系统,随机选择天气类型为多云的若干个时段,采集逆变器直流侧的光伏阵列伏安信号,采用二次样条进行插值,得到光伏阵列伏安特性曲线;记为v(i),其中i为直流电流,v表示与i相对应的直流电压;

步骤(2)为把光伏阵列伏安特性曲线v(i)分解成为频带尽可能独立的窄带区域;对v(i)进行经验模态分解,使之分解为n个内蕴模态函数vk(i)和1个余项rn(i),如式(1)所示,其中余项rn(i)需满足单调条件;

步骤(3)对步骤(2)获得的内蕴模态函数vk(i)进行希尔伯特变换,计算每个内蕴模态函数的瞬时频率fk(i);

步骤(4)在内蕴模态函数的Hilbert变换结果和瞬时频率基础上,计算光伏阵列伏安特性曲线的Hilbert谱,并得到相应的Hilbert边际谱;

步骤(5)对步骤(4)获得的Hilbert边际谱H(f),去除反映叠加特性的边际谱峰值所对应的频率范围,在局部频率范围内对边际谱一致性指标进行计算,用来表征伏安特性曲线在频域上分布的离散程度,从而对光伏组件性能的一致性进行在线评价;具体为:首先定义Hilbert边际谱H(f)峰值所对应的频率点分别为fm,m=1,2,…,M,满足式(6)和(7)所示条件;其中式(6)表示H(fm)需满足一定的绝对幅值要求;而式(7)反映H(fm)需满足一定局部区域的相对极值要求;

H(fm)>H(δ(fm))                        (7)式中, 表示边际谱H(f)的均值;γ为峰值的筛选系数,设置为0.1;δ(fm)表示以fm为中心的特定区域中任意一个频率点,δ(fm)所对应的特定区域为[fm‑Δm,fm+Δm],Δm设置为

0.2×fm;

然后计算边际谱H(f)去除M个峰值区域后的均值 如式(8)所示;

式中,fmax表示v(i)的截止频率;

最后计算Hilbert边际谱H(f)的一致性指标s,如式(9)所示;

式中,

s的相对大小,反映了光伏组件性能的一致性;s越小,表明光伏组件的伏安特性在频域上一致性越好,从而光伏组件性能一致性也越好。

2.根据权利要求1所述的基于希尔伯特边际谱特征的光伏组件性能一致性评价方法,其特征在于:步骤(3)计算内蕴模态函数vk(i)的瞬时频率;对每个内蕴模态函数vk(i)进行Hilbert变换,得到变换结果uk(i),具体为如式(2)所示;

其中imax与imin分别表示光伏阵列直流电流的上下边界;

计算内蕴模态函数vk(i)的瞬时频率fk(i),如式(3)所示;

3.根据权利要求1所述的基于希尔伯特边际谱特征的光伏组件性能一致性评价方法,其特征在于:步骤(4)中计算v(i)的Hilbert谱H(f,i),如式(4)所示;

计算对应的Hilbert边际谱H(f),如式(5)所示;

式中Am表示幅值计算函数。