深度优化的集成学习模型EKSSA-CatBoost:实现光伏阵列故障高精度智能诊断

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作者 彭自然 许怀顺 +1 位作者 肖伸平 潘长宁 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第5期324-338,共15页

光伏阵列在运行过程中,可能会受到多种因素的影响,导致不同类型的故障。通过机器学习算法,可以实现光伏阵列数据的实时监测、故障诊断和预测性维护,这种方法不受地理环境的限制,能够提高系统的可靠性和效率。光伏阵列的电流-电压(I-V)... 光伏阵列在运行过程中,可能会受到多种因素的影响,导致不同类型的故障。通过机器学习算法,可以实现光伏阵列数据的实时监测、故障诊断和预测性维护,这种方法不受地理环境的限制,能够提高系统的可靠性和效率。光伏阵列的电流-电压(I-V)曲线是一项重要的指标,包含了大量关于光伏组件健康状况的信息,对于及时发现故障、评估健康状况至关重要。然而,现有方法只对来自I-V曲线的部分信息提取进行诊断分析,没有更深入地挖掘I-V曲线中的所有信息,能检测到的光伏阵列故障十分有限。针对以上问题,首先提出一种I-V曲线校正算法用于修正辐照度和温度对同一故障类型特征表现的影响,有效消除环境变量对故障特征表征的耦合效应。然后,利用CatBoost模型实现光伏阵列小样本高精度的实时故障智能诊断,并且利用麻雀搜索算法对模型的关键超参数进行优化。最后,为了进一步提升麻雀搜索算法的寻优能力,通过引入融合精英反向学习策略和柯西高斯变异策略改进麻雀搜索算法,使其在优化CatBoost模型中达到最佳效果。结果表明,利用模拟数据和现场数据分别进行模型的训练及故障诊断,测试集出现仅一个和两个误诊的样本,深度优化的集成学习模型CatBoost的分类准确率均达到99.9%。 展开更多

关键词 光伏阵列 故障诊断 电流-电压曲线 机器学习 CatBoost

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单晶锗表面键合光敏染料及其电流-电压曲线的测定 被引量：4

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作者 张成路 王兰英 +2 位作者 张晓红 张祖训 曹子祥 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期546-547,共2页

将两种若丹菁染料直接键合在抛光的单晶锗表面 ,对键合有若丹菁的锗片进行了激光Raman光谱及XPS谱分析 ,结果表明 ,两种染料通过锗氧键共价键合于锗表面。键合有染料的n 型锗片的In(Pt) /染料 /n Ge器件具有整流作用 ,应用染料分子的半... 将两种若丹菁染料直接键合在抛光的单晶锗表面 ,对键合有若丹菁的锗片进行了激光Raman光谱及XPS谱分析 ,结果表明 ,两种染料通过锗氧键共价键合于锗表面。键合有染料的n 型锗片的In(Pt) /染料 /n Ge器件具有整流作用 ,应用染料分子的半波电位计算所得的染料分子能级 。 展开更多

关键词 单晶锗 键合 光敏染料 电流-电压曲线 若丹菁染料

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光伏太阳能电池的电流-电压特性曲线研究 被引量：2

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作者 顾锦华 龙浩 +2 位作者 王皓宁 陈首部 钟志有 《绿色科技》 2020年第16期181-182,共2页

基于光伏太阳能电池(PSC)的测试数据,采用指数函数拟合法和多项式拟合法对PSC的电流-电压(I-V)特性曲线进行了最小二乘法拟合,通过分析拟合误差研究了不同方法对I-V曲线拟合效果的影响。结果表明:多项式拟合法的平均误差和最大误差都远... 基于光伏太阳能电池(PSC)的测试数据,采用指数函数拟合法和多项式拟合法对PSC的电流-电压(I-V)特性曲线进行了最小二乘法拟合,通过分析拟合误差研究了不同方法对I-V曲线拟合效果的影响。结果表明:多项式拟合法的平均误差和最大误差都远远小于指数函数拟合法,具有比较满意的拟合精度。 展开更多

关键词 太阳能电池 电流-电压特性 光伏性能

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基于LabVIEW的光伏Ⅰ-Ⅴ测试系统的设计与应用 被引量：4

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作者 周印华 王亚楠 +1 位作者 吴伟才 田文晶 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z3期1775-1776,共2页

基于LabVIEW 7 express设计和编制了电流-电压特性测试程序,用该程序对纯电阻进行测试,实验结果与线性拟合结果之间误差小于0．3％,表明程序测试具有良好的实时性和准确性。制备了ITO／PEDOT:PSS／MEH-PPV;PCBM(1:4)／Al光伏器件,在91mW... 基于LabVIEW 7 express设计和编制了电流-电压特性测试程序,用该程序对纯电阻进行测试,实验结果与线性拟合结果之间误差小于0．3％,表明程序测试具有良好的实时性和准确性。制备了ITO／PEDOT:PSS／MEH-PPV;PCBM(1:4)／Al光伏器件,在91mW／cm2的白光照射下,用编制的程序测得器件短路电流为4．48mA／cm2,开路电压为0．65V,填充因子为0．35,能量转换效率为1．12％。 展开更多

关键词 LABVIEW GPIB 电流-电压特性 光伏电池

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变磁场I-V法对碲镉汞光伏器件少子扩散特性的研究 被引量：1

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作者 贾嘉 陈新禹 +1 位作者 李向阳 龚海梅 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期140-142,共3页

零偏压电阻 面积乘积(R0A)和反向饱和电流密度J0 是决定光电二极管性能的重要参数.提出了一种对碲镉汞(Hg1-xCdxTe)光伏器件的少子扩散特性进行研究的有效方法.利用变磁场下的电流 电压(I V)测试,得到了组分x在 0.5与 0.6之间的器件R0A... 零偏压电阻 面积乘积(R0A)和反向饱和电流密度J0 是决定光电二极管性能的重要参数.提出了一种对碲镉汞(Hg1-xCdxTe)光伏器件的少子扩散特性进行研究的有效方法.利用变磁场下的电流 电压(I V)测试,得到了组分x在 0.5与 0.6之间的器件R0A和J0 随磁场强度B变化的函数关系.由实验结果估算得到了室温工作的短波红外(SWIR)碲镉汞光伏器件的少子扩散长度.其数值与用激光诱导电流(LBIC)方法得到的相一致. 展开更多

关键词 碲镉汞光伏器件 扩散特性 V法 少子扩散长度 电流-电压 光电二极管 有效方法 电流密度 激光诱导 短波红外 函数关系 磁场强度

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湍流特征光学测试对比 被引量：8

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作者 景文博 赵思 +2 位作者 付强 王晓曼 姜会林 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期805-811,共7页

在10℃～230℃温差下,对大气相干长度r0分别采用夏克-哈特曼的到达角起伏法、差分像运动法、波面法三种测量法和四象限探测器进行了测试和对比;对折射率结构常量Cn2及闪烁功率谱分别采用夏克-哈特曼和光电倍增管进行对比.实验结果表明:... 在10℃～230℃温差下,对大气相干长度r0分别采用夏克-哈特曼的到达角起伏法、差分像运动法、波面法三种测量法和四象限探测器进行了测试和对比;对折射率结构常量Cn2及闪烁功率谱分别采用夏克-哈特曼和光电倍增管进行对比.实验结果表明:对于r0,在强湍流时四象限探测器比夏克-哈特曼的稳定性明显降低,且对夏克-哈特曼三种方法,差分像运动法可克服设备抖动等问题,但引入了方向上不一致的问题,波面法可有效避免该问题;对于Cn2,夏克-哈特曼比光电倍增管测量更稳定,拟合相关系数高达0.96;对于闪烁功率谱,由于噪音影响,在200℃时夏克-哈特曼比光电倍增管测得的最大频率高15Hz;最后,通过对夏克-哈特曼子孔径的闪烁功率谱分析得出,若同一子孔径入射光强不在CCD响应的线性区间时无法准确测量闪烁功率谱,否则可通过不同子孔径可完成湍流均匀性的测量.这将为湍流池提供最优的测试方法及理论依据. 展开更多

关键词 湍流模拟池 光学测试 夏克-哈特曼 闪烁功率谱 到达角起伏 光强闪烁

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S25激光二极管测试系统

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作者 翊舟 《航空制造技术》 北大核心 2003年第6期14-14,共1页

关键词 激光二极管 S25测试系统 光强-电流-电压测试 测试仪器 吉时利仪器公司

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基于Bezier函数的光伏电池建模 被引量：16

8

作者 师楠 周苏荃 +1 位作者 李一丹 朱显辉 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期2195-2200,共6页

以单二极管电路模型为基础,推导了仅包含串、并联电阻和二极管品质因子的光伏电池三参数数学模型,并对其进行迭代法求解,利用求解结果对光伏电池输出I-U(电流-电压)曲线的关键点进行灰色关联度分析,确定了串、并联电阻和二极管品质因子... 以单二极管电路模型为基础,推导了仅包含串、并联电阻和二极管品质因子的光伏电池三参数数学模型,并对其进行迭代法求解,利用求解结果对光伏电池输出I-U(电流-电压)曲线的关键点进行灰色关联度分析,确定了串、并联电阻和二极管品质因子是影响曲线特性的主要因素。在此基础上,提出了光伏电池的Bezier函数建模方法,该方法利用最大功率点代替难以获取的串、并联电阻和二极管品质因子等参数,结合开路电压和短路电流点,借助二阶Bezier函数对光伏电池的输出特性进行拟合。在标准测试条件下对2种不同光伏组件进行建模仿真,将仿真结果与实测结果进行对比,结果验证了所建模型的有效性。讨论了任意条件下Bezier函数在光伏电池输出特性曲线拟合中的应用,以为光伏电池的建模提供参考。 展开更多

关键词 光伏电池建模 灰色关联度 Bezier函数 电流-电压曲线 最大功率点

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四阳极装置的辉光放电特性 被引量：1

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作者 袁忠才 时家明 许波 《核聚变与等离子体物理》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期146-150,共5页

在四阳极直流放电装置上,测量并分析了辉光放电的电流-电压和发光特征随气压的变化关系。结果表明,采用稳流放电模式比稳压放电具有更宽的稳定放电气压和电流范围,能在从1～800Pa的较宽气压范围内实现氦气辉光放电,放电电流可达到500mA... 在四阳极直流放电装置上,测量并分析了辉光放电的电流-电压和发光特征随气压的变化关系。结果表明,采用稳流放电模式比稳压放电具有更宽的稳定放电气压和电流范围,能在从1～800Pa的较宽气压范围内实现氦气辉光放电,放电电流可达到500mA左右。随着电极表面亮斑的变化,对于同一气压,在低电流区,放电电压几乎成指数增长;随电流增大,电压的增长速度变缓;对于高的气压,碰撞频率的增大使得电压随电流升高的速率变小。分析表明,放电处于异常辉光区。从放电管的CCD图像可以看出,对于同一放电电流,随气压的升高,等离子体往阴极收缩。 展开更多

关键词 四阳极装置 辉光放电 电流-电压特性 发光

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In_2O_3敏化ZnO纳米棒阵列的性能及其光电催化活性 被引量：6

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作者 闫伟平 王德军 +3 位作者 陈礼平 卢永春 谢腾峰 林艳红 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1021-1027,共7页

以掺氟SnO2(FTO)导电玻璃为基底,采用水热法制备了ZnO纳米棒阵列.通过In(NO3)3水溶液水洗的方法,合成了In2O3敏化ZnO纳米棒阵列光催化剂.采用场发射扫描电子显微镜(FESEM),X射线能谱(EDX),X射线衍射(XRD)及紫外-可见漫反射光谱(UV-VisD... 以掺氟SnO2(FTO)导电玻璃为基底,采用水热法制备了ZnO纳米棒阵列.通过In(NO3)3水溶液水洗的方法,合成了In2O3敏化ZnO纳米棒阵列光催化剂.采用场发射扫描电子显微镜(FESEM),X射线能谱(EDX),X射线衍射(XRD)及紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)对样品的形貌、结构、组成、晶相等进行一系列的表征.以罗丹明B(RhB)为目标降解物,探究了In2O3敏化ZnO纳米棒阵列光电催化活性.采用场诱导表面光伏技术(FISPV)研究了不同含量的In2O3敏化ZnO纳米棒阵列在光照射下的光生电荷行为.结合电化学工作站检测不同样品的光电流,随着In2O3敏化量的改变,光电流和开路电压也随之改变.并探讨了In2O3敏化ZnO纳米棒阵列光生电荷行为与光电催化活性之间的关系.结果表明,适量In2O3敏化的ZnO光催化剂在可见光下2h内对罗丹明B的降解效率达到95%,是单纯ZnO纳米棒阵列的2.4倍. 展开更多

关键词 In2O3敏化ZnO 纳米棒阵列 光电流密度-电位 光电流 挡光-照光 表面光电压 可见光光电催化活性

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质子交换膜燃料电池系统运行特性 被引量：4

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作者 姚帅 王洪建 +5 位作者 程健 许世森 张瑞云 杨冠军 黄华 李启明 《热力发电》 CAS 北大核心 2018年第7期10-15,共6页

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种高效、零污染的发电技术,能够将氢气的化学能通过电化学反应直接转化为电能,在家用热电联产、备用电源、新能源汽车等领域具有广阔的应用前景。电池堆是PEMFC系统的核心部件,系统结构及集成工艺对燃料... 质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种高效、零污染的发电技术,能够将氢气的化学能通过电化学反应直接转化为电能,在家用热电联产、备用电源、新能源汽车等领域具有广阔的应用前景。电池堆是PEMFC系统的核心部件,系统结构及集成工艺对燃料电池堆性能影响显著。本文针对PEMFC系统结构、气路子系统、增湿子系统、热管理子系统、控制子系统分别进行了阐述,并实验测试了自消耗情况以及系统启动温度、系统稳定运行温度等因素变化时电池堆的电流-电压曲线,获得了PEMFC性能变化规律。实验结果表明:PEMFC系统的启动温度和稳定运行温度对电池性能有较为显著的影响,当系统启动温度约为25℃、稳定运行温度为50~60℃时,电池堆性能达到最优值。该结论可为优化质子交换膜燃料电池堆性能、提高电池系统运行稳定性提供依据。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 电池堆 系统结构 启动温度 输出功率 电流-电压测试 运行特性

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弛豫半导体的表征与应用研究进展

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作者 余竞一 介万奇 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期848-854,879,共8页

介电弛豫时间大于载流子寿命的半导体为弛豫半导体,反之为寿命半导体。因为介电弛豫时间正比于电阻率,所以弛豫半导体一般为高阻半导体,例如补偿半导体、非晶半导体或低温下的半导体。在弛豫半导体中,由于材料恢复电中性的过程慢于载流... 介电弛豫时间大于载流子寿命的半导体为弛豫半导体,反之为寿命半导体。因为介电弛豫时间正比于电阻率,所以弛豫半导体一般为高阻半导体,例如补偿半导体、非晶半导体或低温下的半导体。在弛豫半导体中,由于材料恢复电中性的过程慢于载流子浓度恢复质量作用定律的过程,所以必须考虑空间电荷,包括自由电荷和陷阱所带电荷,对载流子输运的影响。少子注入会导致弛豫半导体多子耗尽、寿命半导体多子增加;中性注入会导致弛豫半导体电子空穴分离、寿命半导体发生双极性输运。弛豫半导体的多子耗尽现象可用电流-电压测试和交流响应测试进行表征,发现其电流-电压特性由低电压下的扩展线性区和高电压下的超线性区构成,且受陷阱浓度影响。使用载流子动力学测试可直接观察到弛豫半导体中光注入电子和空穴的分离现象。弛豫半导体独特的电学性质在辐射探测器、抗辐照器件、光电导开关、温度传感器等领域有广阔的应用价值。 展开更多

关键词 弛豫半导体 寿命半导体 介电弛豫 少子注入 多子耗尽效应 光生载流子分离 双极性输运 电流-电压测试 辐射探测器

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正柱区朗缪尔探针诊断教学实验设计

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作者 张莹莹 张家良 +2 位作者 王晓娜 邱宇 宋远红 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2019年第10期69-72,共4页

朗缪尔探针诊断教学实验结合等离子体物理学科发展特色,针对直流辉光放电正柱区,同时设计了朗缪尔单探针和双探针的诊断实验.实验原理清晰,实验现象明显,实验结果可靠.通过对单探针和双探针诊断结果的对比分析,学生不仅学习了两种探针... 朗缪尔探针诊断教学实验结合等离子体物理学科发展特色,针对直流辉光放电正柱区,同时设计了朗缪尔单探针和双探针的诊断实验.实验原理清晰,实验现象明显,实验结果可靠.通过对单探针和双探针诊断结果的对比分析,学生不仅学习了两种探针诊断的物理原理、诊断功能和分析方法,同时也认识到各自诊断技术的优缺点,锻炼了学生分析观察能力和创新思维能力,进而培养学生继续探索的科研兴趣. 展开更多

关键词 朗缪尔探针 直流辉光放电 电流-电压特性曲线

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