基于多项式混沌和主动子空间的单二极管太阳能电池模型可靠性分析与设计

摘要： 近年来，光伏发电系统作为清洁能源在全球范围内得到广泛应用。因此研究环境不确定性对这些太阳能电池发电量的影响具有重要意义。本文采用多项式混沌和主动子空间方法，针对户外条件（如温度、辐照度）存在不确定性时单二极管太阳能电池的发电量可靠性分析/设计问题展开研究?；诙嘞钍交煦绲姆⒌缌看砟Ｐ?，可准确高效地计算发电量的均值与方差。随后将可靠性设计构建为涉及两个目标的多目标优化问题：(A)在温度与辐照度不确定性条件下最大化平均发电量；(B)最小化发电量波动。通过主动子空间方法简化该多目标优化模型，研究发现该方法能将非线性双目标设计问题转化为线性双目标优化问题。仿真结果表明，相较于直接非线性设计方法，该线性优化方案能使最大功率点(MPP)获得更高的均值与更低的方差。