【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电能储存系统，具体涉及一种用于直流微电网的最优化控制方法、装置及系统。
技术介绍
1、直流微电网是一种直接利用光伏电池组等新能源发电设备产生的直流电实现局部供电的电网形式，依赖光伏电池组等新能源设备的供电。为了保持直流微电网以最大发电功率发电，最大化光伏电池组的输出功率，需要使用最大功率点跟踪mppt技术，对光伏电池组的输出电压进行调节。具体的，mppt技术采用智能优化算法通过不断调整光伏电池组的输出电压，找到最大功率对应的输出电压，保证光伏电池组和直流微电网以最大功率进行供电。
2、光伏电池组由多个光伏电池组成，光伏电池组中的每一个光伏电池的功率-电压曲线均为一个单峰曲线，智能优化算法可以轻松地找到单峰曲线中的最大功率位置，但是，构成光伏电池组的多个光伏电池的功率-电压曲线叠加后获取的叠加曲线往往存在多峰现象。使用智能优化算法寻找叠加曲线中的最大功率位置时，往往会受到多峰现象的影响。具体的，当智能优化算法的搜索步长过短时，智能优化算法确定的最大功率位置易出现陷入局部最优解的问题；当智能优化算法的搜索步长过长时，智能优化算法确定的最大功率位置的过程容易影响直流微电网供电的稳定性。因此，在实现直流微电网的稳定性控制的过程中，容易因为光伏电池组的叠加曲线的多峰现象致使直流微电网无法保持最大发电功率发电。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本申请的目的在于提供一种用于直流微电网的最优化控制方法、装置及系统，所采用的技术方案具体如下：
2、第一方面，
3、采集光伏电池组在当前采集时刻的控制电压和光伏电池组中每一个光伏电池在当前采集时刻及之前局部时间段内不同采集时刻的输出电压和输出功率；
4、根据光伏电池在同一采集时刻的输出电压和输出功率，确定同一采集时刻的数对，根据光伏电池在所有采集时刻的数对，确定光伏电池的输出特性序列，根据光伏电池的输出特性序列与其他所有光伏电池的输出特性序列之间的相似度，确定光伏电池的输出特性权重；
5、根据预设的光伏电池的基础搜索步长、光伏电池的输出特性序列内包含的斜率取值的正负，以及输出特性序列内包含的斜率对应的数对的输出电压，确定光伏电池的搜索电压上限和搜索电压下限，根据光伏电池组内包含的所有光伏电池的输出特性权重、搜索电压上限和搜索电压下限，确定光伏电池组的最优搜索电压，根据光伏电池组的最优搜索电压与光伏电池组在当前采集时刻的控制电压，确定当前采集时刻的最优搜索步长；
6、根据当前采集时刻的最优搜索步长、输出功率和控制电压，以及光伏电池的基础搜索步长，获取当前采集时刻的下一采集时刻的控制电压，并根据当前采集时刻的下一采集时刻的控制电压，实现对直流微电网的稳定性智能控制。
7、进一步，所述根据光伏电池在同一采集时刻的输出电压和输出功率，确定同一采集时刻的数对，根据光伏电池在所有采集时刻的数对，确定光伏电池的输出特性序列，获取的具体过程为：
8、将光伏电池在同一采集时刻的输出电压和输出功率组成的数对，记为所述光伏电池在同一采集时刻的数对，选取光伏电池在所有采集时刻的输出电压相同的数对，将选取的数对的输出功率的平均值与输出电压组成新的数对，使用新的数对替换掉输出电压相同的数对；
9、以输出电压作为横轴，以输出功率作为纵轴，在平面直角坐标系内标记任意一个光伏电池的所有数对，获取所述任意一个光伏电池的输出电压-输出功率数对图；
10、在输出电压-输出功率数对图中，按照输出电压从小到大的顺序选取输出电压-输出功率数对图中的点，并将输出电压-输出功率数对图中的点按照选取的顺序从1开始以自然数标记序号；从序号为2的点开始，将每个点分别记为目标点，将目标点与序号比目标点的序号小1的点之间的斜率，记为目标点的斜率；将所有点的斜率按照点的序号从小到大的顺序排列，获取光伏电池的输出特性序列。
11、进一步，所述光伏电池的输出特性权重的构建过程为：
12、将两个不同的光伏电池的输出特性序列之间的余弦相似度，记为所述两个不同的光伏电池的第一输出特性权重，将任意一个光伏电池与其他所有光伏电池的第一输出特性权重的均值，记为所述任意一个光伏电池的第二输出特性权重，将任意一个光伏电池的第二输出特性权重的归一化值，记为所述任意一个光伏电池的输出特性权重。
13、进一步，所述根据预设的光伏电池的基础搜索步长、光伏电池的输出特性序列内包含的斜率取值的正负，以及输出特性序列内包含的斜率对应的数对的输出电压，确定光伏电池的搜索电压上限和搜索电压下限，获取的具体过程为：
14、光伏电池的输出特性序列存在三种可能出现的情况：光伏电池的输出特性序列内包含的点的斜率全部为正值、全部为负值、同时包含正值和负值；
15、根据光伏电池的输出特性序列的三种可能出现的情况，分别确定光伏电池的搜索电压上限和搜索电压下限。
16、进一步，所述根据光伏电池的输出特性序列的三种可能出现的情况，分别确定光伏电池的搜索电压上限和搜索电压下限，获取的具体过程为：
17、当光伏电池的输出特性序列内包含的点的斜率全部为正值时：将光伏电池的输出特性序列中的最后定的斜率对应的两个数对的输出电压的最大值，记为搜索电压下限，将搜索电压下限与基础搜索步长的和，记为搜索电压上限；
18、当光伏电池的输出特性序列内包含的点的斜率同时包含正值和负值时：选取光伏电池的输出特性序列中包含的最后一个取值为正数的斜率，将选取的斜率对应的两个数对的输出电压的最大值，记为搜索电压下限，选取光伏电池的输出特性序列中包含的第一个取值为负数的斜率，将选取的斜率对应的两个数对的输出电压的最小值，记为搜索电压上限；
19、当光伏电池的输出特性序列内包含的点的斜率全部为负值时：选取光伏电池的输出特性序列中包含的第一个斜率，将选取的斜率对应的两个数对的输出电压的最小值，记为搜索电压上限，将搜索电压上限与基础搜索步长的差，记为搜索电压下限。
20、进一步，所述根据光伏电池组内包含的所有光伏电池的输出特性权重、搜索电压上限和搜索电压下限，确定光伏电池组的最优搜索电压，获取的具体过程为：
21、以光伏电池的输出特性权重作为光伏电池的搜索电压上限的权重，对光伏电池组内包含的所有光伏电池的搜索电压上限进行加权求和，获取光伏电池组的最优搜索电压上限；
22、以光伏电池的输出特性权重作为光伏电池的搜索电压下限的权重，对光伏电池组内包含的所有光伏电池的搜索电压下限进行加权求和，获取光伏电池组的最优搜索电压下限；
23、将光伏电池组的最优搜索电压上限和最优搜索电压下限的均值，记为光伏电池组的最优搜索电压。
24、进一步，所述根据光伏电池组的最优搜索电压与光伏电池组在当前采集时刻的控制电压，确定当前采集时刻的最优搜索步长，获取的具体过程为：
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【技术保护点】
1.一种用于直流微电网的最优化控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种用于直流微电网的最优化控制方法，其特征在于，所述根据光伏电池在同一采集时刻的输出电压和输出功率，确定同一采集时刻的数对，根据光伏电池在所有采集时刻的数对，确定光伏电池的输出特性序列，获取的具体过程为：
3.如权利要求1所述的一种用于直流微电网的最优化控制方法，其特征在于，所述光伏电池的输出特性权重的构建过程为：
4.如权利要求2所述的一种用于直流微电网的最优化控制方法，其特征在于，所述根据预设的光伏电池的基础搜索步长、光伏电池的输出特性序列内包含的斜率取值的正负，以及输出特性序列内包含的斜率对应的数对的输出电压，确定光伏电池的搜索电压上限和搜索电压下限，获取的具体过程为：
5.如权利要求4所述的一种用于直流微电网的最优化控制方法，其特征在于，所述根据光伏电池的输出特性序列的三种可能出现的情况，分别确定光伏电池的搜索电压上限和搜索电压下限，获取的具体过程为：
6.如权利要求1所述的一种用于直流微电网的最优化控制方法，其特征在
7.如权利要求1所述的一种用于直流微电网的最优化控制方法，其特征在于，所述根据光伏电池组的最优搜索电压与光伏电池组在当前采集时刻的控制电压，确定当前采集时刻的最优搜索步长，获取的具体过程为：
8.如权利要求1所述的一种用于直流微电网的最优化控制方法，其特征在于，所述根据当前采集时刻的最优搜索步长、输出功率和控制电压，以及光伏电池的基础搜索步长，获取当前采集时刻的下一采集时刻的控制电压，并根据当前采集时刻的下一采集时刻的控制电压，实现对直流微电网的稳定性智能控制，获取的具体过程为：
9.一种用于直流微电网的最优化控制装置，实现如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最优化控制装置包括：
10.一种用于直流微电网的最优化控制系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-8任意一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种用于直流微电网的最优化控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种用于直流微电网的最优化控制方法，其特征在于，所述根据光伏电池在同一采集时刻的输出电压和输出功率，确定同一采集时刻的数对，根据光伏电池在所有采集时刻的数对，确定光伏电池的输出特性序列，获取的具体过程为：
3.如权利要求1所述的一种用于直流微电网的最优化控制方法，其特征在于，所述光伏电池的输出特性权重的构建过程为：
4.如权利要求2所述的一种用于直流微电网的最优化控制方法，其特征在于，所述根据预设的光伏电池的基础搜索步长、光伏电池的输出特性序列内包含的斜率取值的正负，以及输出特性序列内包含的斜率对应的数对的输出电压，确定光伏电池的搜索电压上限和搜索电压下限，获取的具体过程为：
5.如权利要求4所述的一种用于直流微电网的最优化控制方法，其特征在于，所述根据光伏电池的输出特性序列的三种可能出现的情况，分别确定光伏电池的搜索电压上限和搜索电压下限，获取的具体过程为：
6.如权利要求1所述的一种用于直流微电网的最优化控制方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭小明，姚世大，杨小川，
申请(专利权)人：北京智慧大王科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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