一种光伏汇流箱电流采集通道温度漂移系数的校准方法

摘要

本发明公开了一种光伏汇流箱电流采集通道温度漂移系数的校准方法，将六个温度传感器固定于壳体表面，通过对实时温度加权平均获取汇流箱的温度采集值T，在采样间隔δ下找出H个温度采集值，同时可得H个电流值采集值I，采用牛顿插值建立电流随温度变化的表达式I＝N_H-1(T)，求极值得到(H-2)个极值点，相邻极值点间共建立(H-3)条曲线，对曲线分段直线拟合寻求斜率最小直线对应的曲线L_i，对该曲线采用积分中值定理求出参考电流采集值I₀与对区间求中值得到参考温度采集值T₀，同样采用牛顿插值建立电流增量随温度增量变化的校准表达式ΔI＝N_H-1(ΔT)，由实测温度采集值T_M得到实测温度增量ΔT_M，代入校准表达式求出实测电流增量ΔI_M，建立补偿公式即可得到补偿后的电流值I_C。

主权项

一种光伏汇流箱电流采集通道温度漂移系数的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将汇流箱壳体表面平均分成六份，得到六份面积相等的矩形，并在对应的矩形中央固定六个温度传感器，对每个温度传感器进行n次温度测量，取算术平均值得到每个温度传感器的温度值具体公式为$\overline{t_j}=\frac{1}{n}\underset{q=1}{\overset{k}{\Sigma }}{x}_q,j=1,2,...,6$式中x_q代表n次测量中每个温度传感器的实时温度值；步骤二：对采集得到的温度值进行加权平均计算，获取汇流箱的总体温度值，记为温度采集值T，具体公式为$T=\underset{j=1}{\overset{6}{\Sigma }}\frac{{\overline{t_j}}^2}{t_s}$其中t_s为六个温度值之和，即$t_s=\underset{j=1}{\overset{6}{\Sigma }}\overline{t_j};$步骤三：根据温度采集值，在采样间隔δ下找出H个不同环境温度下的温度采集值T_I，T_II，…，T_k，…，T_H，同时获取不同温度采集值时的电流值采集值I，即I_I，I_II，…，I_H，采用牛顿插值的方法建立电流随温度变化的表达式I＝N_H‑1(T)，具体公式为$\begin{array}{c}I=N_{H-1}\left(T\right)=a_0+a_1(T-T_I)\\ +a_2(T-T_I)(T-T_{II})\\ +a_3(T-T_I)(T-T_{II})(T-T_{III})\\ +......+a_k\underset{k=1}{\overset{H-1}{\tilde{O}}}(T-T_k)\end{array}$其中，a₀＝I_I，a₁、a₂、a₃分别为N_H‑1(T)的一阶差商、二阶差商、三阶差商；步骤四：对表达式I＝N_H‑1(T)求极值，得到(H‑2)个极值点A₁，A₂，…，A_H‑2，每相邻极值点之间建立一条曲线，于是得到(H‑3)条曲线L₁，L₂，…，L_H‑3，利用最小二乘法对(H‑3)条曲线分别进行直线拟合，找出其中斜率最小的直线对应的曲线L_i，建立如下的积分公式$F_i={\int }_{A_i}^{A_{i+1}}{L}_{i}dT={\int }_{T_k}^{T_{k+1}}{N}_{H-1}\left(T\right)dT$其中F_i为曲线L_i在(T_k，T_k+1)上的积分值，易知，第i个极值点即为第i+1个温度采集值点，那么k＝i+1，且2≤i≤H‑1，采用积分中值定理及对区间求中值得到参考电流采集值I₀与参考温度采集值T₀，具体公式为$\begin{array}{c}{I}_0=\frac{{\int }_{T_k}^{T_{k+1}}{N}_{H-1}\left(T\right)dT}{\delta }\\ T_0=\frac{T_k+T_{k+1}}{2}\end{array};$步骤五：利用参考温度采集值T₀与参考电流采集值I₀，采用牛顿插值的方法建立电流增量随温度增量变化的校准表达式ΔI＝N_H‑1(ΔT)，具体公式为$\begin{array}{c}DI=N_{H-1}\left(DT\right)=b_0+b_1(DT-{\mathrm{DT}}_I)\\ +b_2(DT-{\mathrm{DT}}_I)(DT-{\mathrm{DT}}_{II})\\ +b_3(DT-{\mathrm{DT}}_I)(DT-{\mathrm{DT}}_{II})(DT-{\mathrm{DT}}_{III})\\ +......+b_u\underset{u=1}{\overset{H-1}{\tilde{O}}}(DT-{\mathrm{DT}}_u)\end{array}$其中，b₀＝ΔI_I，b₁、b₂、b₃分别为N_H‑1(ΔT)的一阶差商、二阶差商、三阶差商，且△T_I＝T_I‑T₀，△T_II＝T_II‑T₀，△T_III＝T_III‑T₀，……对应温度增量下的电流增量，具体公式为△I_I＝I_I‑I₀，△I_II＝I_II‑I₀，△I_III＝I_III‑I₀，……；步骤六：根据汇流箱实测温度采集值T_M，求出T_M相对于参考参考温度采集值T₀的实测温度增量△T_M＝T_M‑T₀，将ΔT_M代入校准表达式ΔI＝N_H‑1(ΔT)，即可求出对应实测温度采集值下的实测电流增量ΔI_M＝N₄(ΔT_M)，建立补偿公式I_C＝I_M‑△I_M其中，I_C代表补偿后的电流值，I_M代表实测电流采集值，至此，已完成对光伏汇流箱电流采集通道温度漂移系数的校准工作。