1.一种基于精英群众差分进化算法的光伏电池参数辨识方法,其特征在于,该方法包括如下实施步骤:步骤1:建立式(1)所示的光伏电池I‑V方程,确定需要辨识的参数;其中,V为负载两端电压、I为通过负载的电流、Iph为光生电流、Io为二极管反向饱和电流、A为二极管品质因子、Rs为电池串联电阻、Rsh为电池并联电阻、T为电池的绝对温度、K为波尔兹曼常数、q为电子电荷;其中,光生电流Iph、二极管反向饱和电流Io、二极管品质因子A、电池串联电阻Rs、电池并联电阻Rsh这5个参数为需要辨识的参数;
步骤2:通过测量及计算获得光伏电池阵列的负载两端电压V和负载电流I,同时设置目标函数的适应度,求取适应度的均方根误差RMES;
步骤3:输入原始数据到目标函数的适应度,包括各时段光伏组件的负载两端电压V和通过负载电流I以及约束条件、初始化需要辨识的参数和令计算代价FES=0;
步骤4:种群初始化,初始化缩放因子Fi和交叉概率因子CRi,其中,Xi=[Iph,Io,Rs ,Rsh,A]表示第i个目标向量个体中的5个电池模型的参数值;
步骤5:计算每个个体的适应度值,选取适应度值最小的20%为精英阶层,剩余的80%为群众阶层;
步骤6:对精英阶层的一个维度进行变异操作,对群众阶层进行变异操作和交叉操作,将新的精英阶层和新的群众阶层合并形成新的种群试验向量;
步骤6包括以下具体步骤:步骤6‑1:对精英阶层的一个维度进行变异操作,生成一个新的精英阶层试验向量个体U_Ii,如式(7)所示,其中,Xi1 ,j,Xi2,j和Xi3 ,j为精英阶层随机挑选的3个个体的第j维且i1≠i2≠i3,U_Ii,j为精英阶层的第i个试验向量的第j维;
U_Ii,j=Xi1+F(Xi2‑Xi3) (7)
步骤6‑2:对群众阶层进行变异操作和交叉操作,生成一个新的群众阶层试验向量个体U_Mi,如式(8)所示,其中,Xi1 ,j,Xi2,j和Xi3 ,j为群众阶层随机挑选的3个个体的第j维且i1≠i2≠i3,U_Mi,j为群众阶层的第i个试验向量的第j维,CRi为群众阶层第i个个体交叉概率因子,r1为[0,1]之间的随机数,rj为随机的一个维度;
步骤6‑3:将新的精英阶层试验向量个体U_Ii和新的群众阶层试验向量个体U_Mi合并形成新的种群试验向量Ui;
步骤7:对新产生的试验向量个体进行是否超出边界判断,若超出边界则进行边界操作,边界操作如式(2)所示,其中,Ui,j代表第i个个体的第j维,r代表[0,1]之间的随机数,lj和uj分别为边界的最小值和最大值;
Ui,j=lj+r·(uj‑lj) (2)
步骤8:计算新产生的种群试验向量个体Ui的适应度值并与目标向量个体Xi的适应度计算值进行一对一贪婪选择如式(3)所示,其中,f(Ui)和f(Xi)分别是试验向量个体Ui和目标向量个体Xi的适应度计算值;
步骤9:更新缩放因子F和交叉概率因子CR;
步骤10:移除复制品,如果一个目标向量个体X1与另外一个目标向量个体X2相同,则对其中一个目标向量个体Xi用高斯分布重新生成,如式(4)所示,其中Xi,j为目标向量个体Xi的第j维,NP为种群数目,N( )为高斯分布公式;
Xi,j~N(Xi,j,(uj‑lj)/Np)(4)步骤11:判断计算代价是否达到最大值,如果是则转向步骤12,如果否则转向步骤5;
步骤12:输出全局最优解,即为需要辨识的参数最优解。
2.根据权利要求1所述的基于精英群众差分进化算法的光伏电池参数辨识方法,其特征在于:步骤2包括以下具体步骤:步骤2‑1:读取光伏电池阵列的负载两端电压Vtotal和通过负载电流Itotal;
步骤2‑2:记录光伏电池阵列的负载两端电压Vtotal和通过负载电流Itotal,光伏组件的负载两端电压V=Vtotal/m和通过负载电流I=Itotal/n;
步骤2‑3:设置目标函数为适应度的均方根误差RMES,其中,X=[Iph,Io,Rs,Rsh,A]为需要辨识的参数,N为测量数据的采样点数目,适应度为f(V,I,X):
3.根据权利要求1所述的基于精英群众差分进化算法的光伏电池参数辨识方法,其特征在于:步骤9包括以下具体步骤:步骤9‑1:更新缩放因子Fi,如式(9)所示,其中,为柯西分布,uF为采样中心位置,c为学习因子,uF的取值变化如式(10)所示,meanL( )为Lehmer平均数,SF为所有成功的Fi,如果Fi大于1,则截断为1,如果Fi小于0,则重新产生Fi;
Fi=randci(uF,0.1) (9)
uF=(1‑c)·uF+c·meanL(SF) (10)
步骤9‑2:更新交叉概率因子CRi,如式(11)所示;其中,f(Xi)为第i个个体的适应度值,max_f是当前种群中最差的适应度值;
4.根据权利要求3所述的基于精英群众差分进化算法的光伏电池参数辨识方法,其特征在于:uF和c的初始值分别为0.5和0.1。
5.根据权利要求1所述的基于精英群众差分进化算法的光伏电池参数辨识方法,其特征在于:输出全局最优解X=[0.7607,3.2302e‑07,0.03637,53.7185,1.4811]。