[发明专利]适用于光伏阵列输出特性曲线的自动分段多项式拟合方法

权利要求书

1.一种适用于光伏阵列输出特性曲线的自动分段多项式拟合方法，其特征在于，包括以下步骤：

将待拟合的光伏阵列输出特性曲线均匀离散化为多个数据点；

设定最大拟合相对误差的限值以及每一个分段的多项式函数形式；

对拟合区间内的数据点根据拟合函数的形式进行最小二乘拟合，如果是第一个分段则为无约束拟合，否则为有约束拟合，拟合函数需经过上一分段末尾的分段点；如果最大相对拟合误差没超过最大拟合相对误差的限值，则增大拟合区间，重新对这一分段进行拟合，如果最大相对拟合误差超过最大拟合相对误差的限值，则该分段拟合结束，上一次没超过限值的拟合结果作为该分段的最终拟合结果，同时开始下一分段的拟合，直到所有数据点都已经拟合。

2.一种适用于光伏阵列输出特性曲线的自动分段多项式拟合方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将待拟合的光伏阵列输出特性曲线均匀离散化为N个数据点(V_i,I_i),1≤i≤N，其中，V_i表示第i个数据点的电压，I_i表示第i个数据点的电流，N为自然数；

步骤2：设定最大拟合相对误差的限值δ_max以及每一个分段的多项式函数形式；

步骤3：设k的初始值为1，从1开始以1为每步增加值逐步增加k的值，其中，对数据点(V₁,I₁),(V₂,I₂)...(V_k,I_k)根据设定的多项式函数形式进行无约束的最小二乘拟合，计算最大拟合相对误差δ；若最大拟合相对误差δ没有超过最大拟合相对误差的限值δ_max，则继续增大k，再次进行拟合；否则第一个分段的拟合结束，之前一次没有超过最大拟合相对误差的限值δ_max的拟合函数作为第一个分段的拟合函数，(V_k-1,I_k-1)作为第一个分段末尾的分段点，记为(V_fd,I_fd)，其中，将k-1的值赋予fd；

步骤4：从fd+1开始以1为每步增加值逐步增加k,对(V_fd+1,I_fd+1),(V_fd+2,I_fd+2)...(V_k,I_k)这些数据点根据设定的多项式函数形式进行有约束的最小二乘拟合，拟合函数需经过上一分段的末尾分段点(V_fd,I_fd)，计算最大拟合相对误差δ，若最大拟合相对误差δ没有超过最大拟合相对误差的限值δ_max的限定则继续增大k，再次进行拟合；否则该分段的拟合结束，之前一次没有超过最大拟合相对误差的限值δ_max的拟合函数作为该分段的拟合函数，(V_k-1,I_k-1)作为该分段末尾的分段点；

步骤5：重复步骤(4)进行下一个分段的拟合，直到k＞N。

3.根据权利要求2所述的适用于光伏阵列输出特性曲线的自动分段多项式拟合方法，其特征在于，所述的无约束的最小二乘拟合是指：将数据点(V₁,I₁),(V₂,I₂)...(V_k,I_k)代入拟合函数的方程得到代入结果，并将代入结果写作矩阵的形式，利用广义逆矩阵来求拟合函数的未知参数。

4.根据权利要求2所述的适用于光伏阵列输出特性曲线的自动分段多项式拟合方法，其特征在于，所述的最大拟合相对误差δ是：所有数据点δ_i,1≤i≤N的相对拟合误差的最大值，即δ＝maxδ_i；某一个数据点δ_i的拟合相对误差定义为其中，I_i表示该数据点δ_i在光伏阵列输出特性曲线上的电流值；I_ni表示该数据点δ_i电流的拟合值；I_SC表示光伏阵列的短路电流。