2024年, 第48卷, 第2期　
刊出日期：2024-02-20

  

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编辑部消息
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  青年编委简介

  电源技术. 2024, 48(2): 181-186.

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本刊特约
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  铬氧化物材料在锂电池中的应用与研究进展

  张遥, 张泽峰, 张洋, 乔学荣, 康洪波

  电源技术. 2024, 48(2): 187-197. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.001

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  铬氧化物既能够作为正极材料,也可作为负极材料应用于锂离子电池中。多电子反应的铬氧化物作为正极材料时具有较高的理论质量比容量和工作电压,其中Cr₈O₂₁和Cr₂O₅是当前研究中关注度最高的多电子反应的铬氧化物,也是非常有前景的锂电池正极材料。铬氧化物中能够用作锂电池负极材料的主要是Cr₂O₃,它不仅有较大的理论比容量,又有较低的放电平台,成本也相对较低。介绍了Cr₈O₂₁和Cr₂O₅正极材料的最新研究成果,并介绍了放电机理、制备方法、改性手段及应用,同时,比较分析了不同制备工艺下制得的样品结晶度、形貌和电化学性能。负极方面介绍了Cr₂O₃的电化学特性及其在电池方面的应用,综述了一些改性方法以解决材料的导电性和循环性能问题,如包覆、掺杂、纳米结构化等,这些研究成果为未来锂离子电池负极材料的选择提供了新的研究方向。
综述
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  锂离子电池微米硅负极制备与改性研究进展

  常湘染, 李天天, 李洋阳, 辛燕

  电源技术. 2024, 48(2): 198-205. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.002

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  硅因具有超高的理论比容量,被认为是新一代最有前途的锂离子电池负极材料之一。但其在循环过程中大的体积膨胀和较差的导电性限制了其应用。科研人员为克服以上技术挑战提出了许多方案,包括纳米化、碳包覆、合金化和多孔化。近年来,随着电动汽车和电子设备的不断更新,对电池的能量密度要求进一步提高。与纳米硅相比,微米硅制备成本低且比表面积小,具有更高的振实密度和更少的界面反应,有望应用在锂电池中实现高达500 Wh/kg的比能量。综述了微米硅的制备方法和改性策略,阐述了存在的不足,并对未来的发展方向进行了展望。
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  铁-铬液流电池电解液研究进展

  李晓蒙, 项俊帆

  电源技术. 2024, 48(2): 206-210. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.003

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  铁-铬氧化还原液流电池是一种低成本、长寿命、适用于大规模长时储能的电化学储能技术。其电解液反应活性物质为Fe²⁺/Fe³⁺和Cr²⁺/Cr³⁺电对,通常采用盐酸作为支持电解质。电解液作为反应物质的载体,是整个储能系统的容量单元和重要组成部分,电解液的性能决定了储能系统运行的寿命、稳定性以及成本。从铁-铬液流电池电解液的理化性能研究与优化、析氢的缓解技术和容量恢复技术等方面对铁-铬液流电池电解液的研究进展进行了概括和总结,并对后续研究方向进行了思考和展望。
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  PEM电解水制氢膜电极涂布工艺

  路文龙, 韩坤坤, 吴亮

  电源技术. 2024, 48(2): 211-217. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.004

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  质子交换膜(PEM)电解水制氢用膜电极卷对卷连续涂布工艺是目前研究的热点,同时也是限制膜电极量产化及国产化的制约因素之一。基于国产膜电极的批量化制备,分析了目前卷对卷连续涂布工艺的系统,介绍了涂布设备的构成及基本原理。在涂布过程中,催化剂浆料是影响产品性能及均匀性的重要因素;介绍了涂布工艺中的缺陷问题及优化方向。从设备装置,浆料配制工艺,工艺参数调试等方面综合解决目前涂布工艺中的产品缺陷问题,减少批量化生产工艺中的质量缺陷和性能缺陷,提高生产效率的同时降低电解水制氢的成本。
研究与设计：化学电源
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  Co-Ta共掺杂改善LiNiO₂正极材料性能研究

  李文升, 马帅, 许国峰, 杨明

  电源技术. 2024, 48(2): 218-223. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.005

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  采用高温固相烧结对LiNiO₂正极材料进行了Co与Ta掺杂改性,并对其进行元素含量、晶体结构、形貌、比容量、倍率性能、循环性能、差示扫描量热法(DSC)等测试。结果表明,Co可以改善材料倍率性能,Ta可以细化材料颗粒、提升循环性能。Co与Ta同时掺杂0.01%(摩尔分数)时,LNCTO-1放电(3 C/0.2 C)容量保持率为82.8%,循环(1 C/1 C)50次后,循环容量保持率为95.3%,热分解温度从189.3 ℃提升到了199.8 ℃,显示出了优良的综合性能。
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  中空炭微球的喷雾法制备及其储钠性能研究

  韩玲, 郝瑞瑞, 任庆娟, 孙仲禹, 闫磊, 时志强

  电源技术. 2024, 48(2): 224-230. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.006

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  以酚醛树脂和马铃薯淀粉为前驱体,采用喷雾干燥和炭化法制备中空炭微球。采用扫描电子显微镜法(SEM)、透射电子显微镜法(TEM)、X射线衍射光谱法(XRD)、小角X射线散射(SAXS)、拉曼光谱等表征方法对其形貌、微观结构进行表征,并研究了中空硬炭微球负极的储钠性能。结果表明：当酚醛树脂与马铃薯淀粉以质量比7∶3混合时,中空炭微球的粒径及其分布减小,具有最低的振实密度,有利于缩短离子传输路径,缓解循环过程中造成的体积变化。该样品具有大的层间距(0.41 nm)、较多的闭孔结构,提供了较快的插层反应动力学,有效提高了样品的平台容量。在0.1 A/g电流密度下,其展现出396.5 mAh/g的可逆比容量,循环200次后容量保持率为97.1%;在2 A/g电流密度下保持254.3 mAh/g的可逆比容量,表现出优异的大电流充放电能力。
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  SOFC复合孔隙阳极材料的制备及性能研究

  葛岩, 李志义, 魏炜, 刘凤霞, 刘志军

  电源技术. 2024, 48(2): 231-235. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.007

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  使用共流延工艺分别制备了以不同配比可溶性淀粉和碳纤维混合物作为造孔剂的阳极支撑型固体氧化物燃料电池(SOFC),阳极支撑层具有不规则的球型和直线型交错的复合孔隙,造孔剂总质量分数均为10%。电池以(Y₂O₃)_0.08(ZrO₂)_0.92(8YSZ)及Ni作为阳极材料,其中Ni与8YSZ的质量比为1∶1,以8YSZ作为电解质材料,以(La_0.75Sr_0.25)_0.95MnO_3±d(LSM)及8YSZ作为阴极材料。使用氢气作为燃料测试了各电池在750 ℃下的电化学性能,结果表明,淀粉与碳纤维质量之比为1.5的复合造孔剂所制备电池的功率密度最高,可达0.199 W/cm²。扫描电子显微镜法(SEM)图像显示,淀粉和碳纤维在阳极支撑层中所形成的复合孔隙相互交织,连通性较好,具有较理想的微观结构。
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  反应性硬模板制备多孔氮掺杂碳的电化学性能

  严祥辉, 杨俊诚, 许皓

  电源技术. 2024, 48(2): 236-241. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.008

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  以葡萄糖(G)、尿素(U)、碱式碳酸盐和碳酸钾(PC)分别为碳前驱体、氮掺杂剂、反应性硬模板和活化剂,采用模板碳化-化学活化法合成了层级多孔氮掺杂碳材料。研究了各前驱体质量比、硬模板类型对其结构进而对其用作超级电容器电极性能的影响。结果表明：在800 ℃裂解温度下,G、U、碱式碳酸锌(BZC)和PC的质量比为2∶1∶2∶2时,制备的多孔氮掺杂碳(G/U-BZC-PC)呈现出珊瑚状、多级孔(微-介),具有大的比表面积(3 000 m²/g)、较高的石墨化程度以及低的电荷转移电阻;在1 A/g电流密度下,其扣式电池(6 mol/L KOH)的比电容为301.9 F/g,且具有较好的倍率性能,增大至10 A/g时,其电容保持率为89.4%;另外,在10 000次充放电循环后,其电容保持率为98.1%。
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  PEMFC金属双极板金涂层原电池腐蚀机理研究

  田晓楠, 程凤, 梁溆锴, 郭伟

  电源技术. 2024, 48(2): 242-246. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.009

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  为了追求低接触电阻和高耐腐蚀性能,金涂层虽然成本高昂但是仍然在金属双极板涂层中得到广泛应用。通过镀金涂层金属双极板在3 000 h电堆实际测试分析了金涂层的电化学腐蚀情况,同时采用电化学加速测试分析了其原电池腐蚀机理。研究结果表明,金属双极板金层在寿命测试过程中首先因为点蚀而出现轻微缺陷,钛层裸露到质子交换膜燃料电池(PEMFC)的酸性环境中而与金层形成原电池腐蚀。本研究将有助于提出缓解金涂层腐蚀失效的方案,为镀金涂层金属双极板在PEMFC上的应用提供理论指导。
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  导电剂和粘结剂对高镍正极性能影响分析

  黄光瑜, 常海涛, 任宁, 路密

  电源技术. 2024, 48(2): 247-252. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.010

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  由活性物质、导电剂和粘结剂构成的微区是电极中电化学反应的场所,其离子和电子传递动力学决定了电化学反应的特性。通过改变导电剂和粘结剂的比例和充电截止电压,分析LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂ (NCM811)颗粒表面离子和电子迁移环境变化对循环性能的影响;用循环过程中不可逆比容量之和评估了半电池的循环稳定性。结果表明,导电剂或粘结剂的增加有利于改善高镍正极在充电截止电压为4.7 V (vs.Li⁺/Li)时的循环稳定性,主要原因是导电剂或粘结剂的增加延缓了NCM811裂纹和粉化。
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  一种Ag掺杂的石墨烯锂金属负极三维集流体

  肖菊兰, 陈涛, 李凤娇, 刘洪利, 彭彦森

  电源技术. 2024, 48(2): 253-258. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.011

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  锂金属负极在循环过程中会产生锂枝晶生长问题,导致电池循环寿命和库仑效率降低,甚至引起安全问题。锂枝晶生长的主要原因是锂金属负极中锂离子的电化学行为不受控引起的。为了解决这个问题,设计了一种由银(Ag)纳米颗粒、石墨烯和聚偏氟乙烯(PVDF)构成的锂金属负极集流体(GP@Ag)。利用银良好的亲锂特性及石墨烯对电子和锂离子的良好导电性,大大提高锂金属负极的电化学动力学性能。将所设计的集流体用于锂金属电池负极并进行电池性能测试,在1.0 C下循环350次,电池容量保持率可提高到93%,证明GP@Ag能有效抑制锂枝晶的生长,从而大大提高锂电池的循环寿命。
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  非平面碲硒镉薄膜太阳电池组件制备研究

  李青霄, 张心会, 李安琪, 林彬娜, 陈学义

  电源技术. 2024, 48(2): 259-262. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.012

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  随着光伏技术日益进步,其应用场景愈加细分,一些场景需要使用非平面光伏电池组件以兼顾其功能性与美观需求。基于顶衬碲硒镉薄膜太阳电池结构特点,利用玻璃热弯技术,在常压环境且充保护气体的管式炉中直接对顶衬碲硒镉薄膜太阳电池小面板进行热弯,制备了非平面顶衬碲硒镉薄膜太阳电池小组件,使用I-V测试仪对其热弯前后I-V特性进行了研究。结果表明,热弯温度为610 ℃时,小组件的V_OC、J_SC、FF和效率与热弯前相比未见明显衰减,热弯温度为630 ℃时,小组件仍能保持约10%的光电转化效率。该研究证明,当应用场景需要非平面光伏电池时,通过直接热弯顶衬碲硒镉薄膜太阳电池面板制备非平面碲硒镉太阳电池组件是可行的,这为非平面碲硒镉太阳电池组件产业化提供了一种制备方法。
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  基于平均电压快速识别锂离子电池老化模式

  刘秀兰, 张倩, 王瑾瑜, 陈熙, 陈慧敏, 关宇

  电源技术. 2024, 48(2): 263-268. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.013

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  锂离子电池在老化过程中表现为非线性衰退,这会危及新能源汽车或储能系统的安全。提出了一种基于实车使用或储能系统使用的原位快速识别老化模式的方法,该方法仅需要80%放电深度(DOD)区间的电压、电流数据。通过建立的老化模型模拟了27种老化模式,该模型可通过扩展平均电压与容量衰退的轨迹快速识别非线性衰退的老化模式。证明了电池的非线性衰退与负极材料损失或锂离子损失增加有关,并且扩展平均电压的轨迹可判断正极材料损失是否加速衰退。采用正负极匹配的无损老化模式诊断验证了方法的准确性。
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  一种新型的锂电池发热量测试方法及发热特性分析

  刘永新, 唐传耕, 乔学荣

  电源技术. 2024, 48(2): 269-275. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.014

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  现有的发热量测试方法主要是绝热式量热方法,该方法由于热量无法散出导致电池温度过高,具有一定的安全隐患,同时大倍率放电情况下存在热量追踪不及时造成误差的情况。针对现有发热量测试存在的问题,提出了一种新型基于换热器的发热量测试方法,该方法可以将大倍率放电工况下的电池温度控制在安全范围内,同时实时监测电池的发热量,通过使用高精度测量设备实现锂电池发热测试研究,具有高精确度,良好的跟随性等特性。针对不同种类电池在不同放电电流条件下拟合出相关公式,为电池热管理分析提供可靠热特性参数,提供合理有效的散热方案。该理论及设计方法对于锂电池大倍率放电工况下的产热测试具有出色的效果。本实验研究有利于进一步分析不同放电工况下锂电池的热特性。
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  基于NTC温度传感器的锂电池内部温度监测技术研究

  李紫轩, 荣浚合, 王新改, 丁飞

  电源技术. 2024, 48(2): 276-283. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.015

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  锂电池作为储能技术的重要载体,其安全性和可靠性备受关注。相较于电压、电流,锂电池的内部温度能够更加直观地反映其工作状态,因此温度是未来智能电池多维监测中必不可少的物理量之一。介绍了一种负温度系数(NTC)温度传感器植入到小型软包电池中进行原位温度监测的可行性研究。温度传感器通过植入工艺可以便捷地植入到锂电池内部并保证电池良好的密封性。进一步研究了锂电池工作时温度的变化特性,对后续研究电池模拟仿真的优化提供理论支撑。
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  用超声/电声谱监测锂电池正极浆料的合浆及包覆质量

  杨正红, 李萍, 王莘泉, 刘春燕

  电源技术. 2024, 48(2): 284-288. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.016

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  在前期工作的基础上,利用超声/电声学方法对锂电池浆料合浆工艺的质量控制参数进行了探索,对不同来源和不同批次的N-甲基吡咯烷酮(NMP)体系磷酸铁锂电池(LFP)浆料进行了粒度、zeta电位及其微观电学参数的测定。结果显示,对于分散较好的合格样品,浆料的粒度、zeta电位、表面电荷密度可基本重现;而对于原料粒度检测不合格的样品,不仅浆料粒度分布呈现双峰,zeta电位有较大的波动,且表面电荷密度降低,批次间不稳定。研究表明,超声法直接测定锂电池合浆过程中的原浓浆料粒度直观有效,对于工艺质控非常重要;在合浆过程中,因导电添加剂团聚的存在,很难均匀包覆在LFP颗粒上。因此,zeta电位和双电层厚度可以成为导电剂是否分散和包覆均匀的关键质量控制参数。
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  基于改进相关向量机的锂电池剩余使用寿命预测

  侯小康, 袁裕鹏, 童亮

  电源技术. 2024, 48(2): 289-298. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.017

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  精确预测锂离子电池剩余使用寿命对于保障设备安全运行十分重要。但电池寿命预测中存在诸如数据噪声和容量再生等不确定性来源,这将导致预测精度大幅下降。为解决这一问题,使用变分模态分解方法对从充电和容量数据中提取的健康因子进行滤波分解,并利用贝叶斯优化方法对相关参数进行优化,提出一种基于多核相关向量机的锂离子电池剩余使用寿命预测模型。利用美国国家航空航天局(NASA)和Oxford电池数据集对所提出的模型进行验证,研究结果表明：所提出的基于变分模态分解和贝叶斯优化的多核相关向量机(VMD-BAYES-HRVM)方法的预测性能不受预测起始点和截止电压的影响,预测结果准确性更高,95%置信区间的跨度更小,证明了所提出方法的有效性。
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  基于FFRLS和ASR-UKF滤波算法的锂电池SOC估计

  邓丹, 刘胜永, 王顺利, 刘鹏辉, 胡聪

  电源技术. 2024, 48(2): 299-305. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.018

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  锂电池在工作过程中,其内部参数易受多种因素影响,为提高锂电池在复杂环境下荷电状态(SOC)估计精度,以二阶戴维宁(Thevenin)等效模型为基础,结合遗忘因子递推最小二乘法(FFRLS)对模型参数进行在线辨识。针对传统卡尔曼滤波算法高度非线性及系统噪声不确定性等缺点,提出了一种自适应平方根无迹卡尔曼滤波(ASR-UKF)算法,该算法利用平方根算法处理均值和协方差,确保了状态协方差的半正定性和稳定性,并引入自适应滤波算法对噪声进行实时修正,消除了系统时变噪声影响。结果表明,FFRLS能有效解决数据饱和及算法矩阵计算量大的问题,等效模型精度高达98%。在混合动力脉冲特性(HPPC)测试和北京公交动态测试工况(BBDST)下,ASR-UKF算法SOC估计最大误差分别为3.264%和0.572%,具备更好的跟踪效果,验证了改进算法良好的收敛性与自适应性。
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  基于单步滑动窗口-长短期记忆网络的锂电池SOC估计算法

  王志亮, 吴勇, 韩尚卿, 范晓东, 王猛, 于承航

  电源技术. 2024, 48(2): 306-311. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.019

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  准确的荷电状态(SOC)预估是电池管理系统安全稳定运行的基础,对锂离子电池的推广应用具有重要意义。为提高荷电状态的估计精度,建立了一种长短期记忆网络(LSTM)与单步滑动窗口技术相结合的荷电状态估计模型。引入单步滑动窗口技术对输入数据进行预处理。构建单步预估LSTM模型,利用错时间步数据结构增强LSTM算法的鲁棒性,达到提高SOC估计精度的目的。分别在自定义的充电、放电与模拟真实飞行器充放电实验工况下对所提算法进行了验证。结果表明,算法能够在充电与放电工况下实现10 s内收敛,模拟真实飞行器充放电实验工况下0.01 s收敛至预估精度2%以下,收敛后3种工况下最大预估误差均不超过0.005。证明了所提算法具有较强的鲁棒性与快速性,为动力电池的SOC估计优化提供了理论指导。
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  基于产线数据驱动建模的锂离子电池分容技术

  毛宇, 冯雪松, 张晓琨, 向勇

  电源技术. 2024, 48(2): 312-316. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.020

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  针对简化电池分容工序的需求,提出了一种基于产线数据驱动机器学习建模的锂离子电池分容容量精准预测技术。采用2万余条源自同一锂离子电池制造产线的数据,应用四种非线性机器学习算法,分别探索了锂离子电池分容前产线监测数据与其分容容量之间的相关性。所有回归模型中,CatBoost算法模型表现出最优的容量预测精度,其测试集预测结果的均方根误差仅占标准容量的0.32%。此外,经过模型特征参量贡献度统计分析发现,OCV2和卷芯质量是分容容量预测的关键影响参数。
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  DTD合成中催化剂循环利用的研究

  刘磊

  电源技术. 2024, 48(2): 317-320. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.021

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  以三氯化钌为催化剂,合成硫酸乙烯酯(DTD)过程中将产生催化剂废液。分析了废液的特点,并对废液进行蒸馏处理,对回收催化剂进行了效果验证。结果表明：该废液具有贵金属含量低、高盐、高化学需氧量(COD)的特点;次氯酸钠溶液用量占废液量的16%(质量分数),先85 ℃后95 ℃进行蒸馏时,钌回收率达到85.2%;经验证,回收的催化剂可以继续使用。该回收方法成本低,简单易行,可以节省催化剂资源。
研究与设计：物理电源
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  基于弗雷歇距离的光伏组件温度计算

  洪宇平, 高祺, 刘正新

  电源技术. 2024, 48(2): 321-324. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.022

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  使用相似度评估方法中的弗雷歇距离(Frechet distance)评估不同条件下的光伏组件输出特性,并通过对温度和辐照度的分析建立关系方程,基于该方程计算光伏组件温度。经过仿真实验分析以及实测数据验证,并与国际电工委员会(IEC)标准中所定义的测试方法进行对比,证明该方法在计算光伏组件的温度方面具有较高的准确度以及实用性。
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  基于特征构造和改进PSO算法的分布式光伏功率预测

  孟令哲, 周翔, 曾新华, 庞成鑫

  电源技术. 2024, 48(2): 325-330. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.023

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  分布式光伏由于其历史数据缺乏,光伏出力的预测精度不高,提出改进粒子群优化算法(PSO)+长短时记忆网络(LSTM)与注意力机制结合的神经网络模型。构造基于聚类算法的特征工程扩充数据集;给出局部最优判据改进粒子群算法并应用于模型的超参数优化,提升模型泛化性;采用注意力机制与LSTM相结合的架构进行短期功率预测。在澳大利亚公开数据集上的实验表明,新的特征工程与光伏出力具有相关性,预测精度相比传统LSTM模型精度提高17.4%,且改进PSO算法相比标准算法收敛性更好。
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  基于MPC的直接电流控制光伏最大功率点跟踪

  吴圳宾, 夏祥武, 谭新, 杨克新

  电源技术. 2024, 48(2): 331-336. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.024

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  传统光伏电池最大功率点追踪技术(MPPT)能追踪光伏系统的最大功率点(MPP)并使系统运行在MPP点。但是,在追踪过程中由于追踪速度和追踪精度的矛盾,使得系统在MPP点附近发生振荡。提出一种模型预测直接电流控制(MPC-DCC)和改进了的电导增量最大功率点追踪技术。系统采用Boost升压型电路进行DC-DC控制,先由改进了的电导增量法得到参考电流,再由MPC环节进行直接电流控制。对所研究的系统进行了Simulink仿真和硬件在环实验验证,结果表明该方法能够使用改进电导增量法快速准确找到MPPT最大功率点,并发挥MPC-DCC的控制器带宽及控制精度高的双重优点。
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  基于混合储能荷电状态的光伏直流微网系统能量分配策略

  胡治国, 李永杰, 张磊冲

  电源技术. 2024, 48(2): 337-344. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.025

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  针对混合储能系统在平抑光伏波动以及负荷投切时荷电状态(SOC)易越限问题,提出一种基于混合储能SOC的多模式协调控制策略。在传统低通滤波功率分配的基础上,提出一种基于超级电容荷电状态的动态功率修正策略,使超级电容出力后SOC向安全状态恢复;同时,为避免蓄电池频繁切换充放电状态,在其响应环节加入优化后的延时控制。此外,根据光伏出力情况、混合储能SOC,设计出满足直流微网系统动态平衡的六种运行模式,实时调节各储能单元出力情况。在MATLAB/Simulink中搭建了光伏直流微网混合储能系统仿真模型,仿真结果表明所提策略在各工况下均能稳定运行,有效延长了储能介质使用寿命。
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  基于HHO-ELM的光伏阵列故障诊断方法研究

  钱亮, 黄伟, 杨建卫

  电源技术. 2024, 48(2): 345-350. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2024.02.026

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  光伏阵列长期暴露在恶劣的环境中,导致光伏组件易发生故障,从而影响光伏阵列的发电效率。在实际运行过程中,光伏阵列除发生单一故障之外,还会出现多类型的复合故障,给故障诊断加大了难度。提出了一种基于哈里斯鹰(HHO)算法优化极限学习机(ELM)的光伏阵列多类型复合故障诊断方法。用HHO算法优化ELM的权值和阈值,建立HHO-ELM故障诊断模型,并与ELM、粒子群优化算法(PSO)-ELM、正余弦优化算法(SCA)-ELM以及鲸鱼优化算法(WOA)-ELM算法进行对比。实验结果表明,对于复合故障类型,HHO-ELM模型具有更高的诊断准确率,提高了光伏阵列复合故障的识别精度。