一种基于Bezier函数的光伏电池输出特性的建模方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于Bezier函数的光伏电池输出特性的建模方法，包括：S1：建立平面直角坐标系，在平面直角坐标系中确立短路电流点、最大功率点以及开路电压点的位置，并根据短路电流点、最大功率点和开路电压点的位置，确定Bezier函数的两个控制点在平面直角坐标系中的位置；S2：根据短路电流点、最大功率点、开路电压点以及两个控制点的位置，确定位于最大功率点左侧和右侧的Bezier函数曲线上点的坐标；S3：绘制Bezier拟合曲线。该光伏电池输出特性的建模方法仅凭借厂商给定参数中的短路电流、最大功率点和开路电压以分段二阶Bezier函数即可对光伏电池输出特性进行建模。
【专利说明】一种基于Bezier函数的光伏电池输出特性的建模方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种建模方法，尤其涉及一种基于Bezier函数的光伏电池输出特性 的建模方法。
【背景技术】
[0002] 光伏发电因具有绿色、环保等优点，近年来呈现出蓬勃发展的趋势。构建标准运行 工况下光伏电池输出电流I与电压U之间的关系曲线，是研宄光伏技术的必要前提。
[0003] 光伏电池的数学模型是一个包含光生电流，反向暗电流、二极管理想因子、串联电 阻、并联电阻等多个未知量的超越方程，具有如下形式：
【权利要求】
1. 一种基于Bezier函数的光伏电池输出特性的建模方法，其特征在于，包括： 51 :建立平面直角坐标系，在所述平面直角坐标系中确立短路电流点、最大功率点以及 开路电压点的位置，并根据所述短路电流点、最大功率点和开路电压点的位置，确定Bezier 函数的两个控制点在所述平面直角坐标系中的位置； 52 :根据所述短路电流点、最大功率点、开路电压点以及两个控制点的位置，依据 Bezier函数特性，确定位于所述最大功率点左侧和右侧的Bezier函数曲线上点的坐标； 53 :根据所述最大功率点左侧和右侧的点的坐标，绘制Bezier拟合曲线。
2. 根据权利要求1所述的基于Bezier函数的光伏电池输出特性的建模方法，其特征在 于，所述步骤Sl具体包括以下步骤： 511 :以电压值为横坐标、电流值为纵坐标建立平面直角坐标系，并在所述平面直角坐 标系中确定短路电流点、最大功率点以及开路电压点的坐标位置；其中：设定短路电流点 的坐标为Ptll (0,IJ，最大功率的坐标为Pm (Um，Im)，开路电压点的坐标为Ptl2 (U。。，0); 512 :过所述最大功率点作短路电流点和开路电压点的连线Lpp的平行线Lpm，并在所 述平行线Lpm上确定两个控制点，两个控制点的位置为在距离最大功率点左侧和右侧的 (1/9)Lpp长度处；所述两个控制点的坐标分别设定为左控制点P/ (U/，I/)和右控制点 P1" (U1"，I1")。
3. 根据权利要求2所述的基于Bezier函数的光伏电池输出特性的建模方法，其特征在 于，所述步骤S2具体包括以下步骤： 521 :设定所述短路电流点、左控制点和最大功率点分别为Bezier函数的起点、控制点 和终点；根据所述短路电流点的坐标、左控制点的坐标和最大功率点的坐标，依据Bezier 函数曲线特性，计算得到位于最大功率点左侧的Bezier函数曲线上点的横坐标Pxl (t)和纵 坐标Pyl⑴； 522 :设定所述最大功率点、右控制点和开路电压点分别为Bezier函数的起点、控制点 和终点；根据所述最大功率点的坐标、右控制点的坐标和开路电压点的坐标，依据Bezier 函数曲线特性，计算得到出最大功率点右侧的Bezier函数曲线上点的横坐标Px2 (t)和纵坐 标Py2⑴。
4. 根据权利要求3所述的基于Bezier函数的光伏电池输出特性的建模方法，其特征在 于，所述步骤S21具体包括以下步骤： 5211 :设定所述短路电流点、左控制点和最大功率点分别为Bezier函数的起点、控制 占和终占. V、、、'I卜1，V、、、今 5212 :将短路电流点、左控制点和最大功率点的横坐标值代入Bezier函数中，计算得 到最大功率点左侧的Bezier函数曲线上的横坐标Pxi(t);其运算过程如下：
其中：Ptl=OJ1=U/，P2=Um;te[0，1]，且其变化的步长为 0.001 ; S213 :将短路电流点、左控制点和最大功率点的纵坐标值代入Bezier函数中，计算得 到最大功率点左侧的Bezier函数曲线的纵坐标Pyl⑴；其运算过程如下：
其中：Ptl=Isc^P1=IΛP2=Im;te[〇，1]，且其变化的步长为 0.001。
5.根据权利要求3或4所述的基于Bezier函数的光伏电池输出特性的建模方法，其特 征在于，所述步骤S22具体包括以下步骤： 5221 :设定所述最大功率点、右控制点和开路电压点分别为Bezier函数的起点、控制 占和终占. V、、、'I卜1，V、、、今 5222 :将最大功率点、右控制点和开路电压点的横坐标值代入Bezier函数中，计算得 到最大功率点右侧的Bezier函数曲线上点的横坐标Px2 (t);其运算过程如下：
其中：Ptl=U=U1"，P2=UQC;te[〇，1]，且其变化的步长为 0.001 ; 5223 :将最大功率点、右控制点和开路电压点的纵坐标值代入Bezier函数中，求解最 大功率点右侧的Bezier函数曲线上点的纵坐标Pt9 (t);其运算过程如下：
其中：Ptl=IwP1=I/'，P2= 0;te[〇，1]，且其变化的步长为 0.001。
【文档编号】G06F17/50GK104462715SQ201410815442
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月24日 优先权日:2014年12月24日
【发明者】朱显辉, 师楠, 李一丹, 吕宗宝, 康红明, 吕雄飞 申请人:黑龙江科技大学