[发明专利]一种基于阴影辐射分析的屋顶式光伏阵列间距优化方法

权利要求书

1.一种基于阴影辐射分析的屋顶式光伏阵列间距优化方法，其特征在于，包括：

步骤1，获取建筑模型以及建筑模型所处的地理位置属性；

步骤2，依据建筑模型的地理位置属性，确定光伏设备的可铺设区域；

步骤3，依据建筑模型的地理位置属性以及光伏设备参数，计算光伏阵列的安装间距初值；

步骤4，建立单位电能的静态投资目标函数如下：

C＝[PV(ρ)+R+M]/{P(ρ，α)*[1-S(ρ，α)]}

式中，C表示单位电能的静态投资，ρ表示光伏阵列间距；PV(ρ)表示在光伏阵列间距为ρ下的光伏系统投资；R代表场地租金；M表示光伏线路成本；P(ρ，α)代表在光伏阵列间距为ρ，安装倾角为α下的年光伏发电量；S(ρ，α)代表阴影遮挡率；

步骤5，调整光伏阵列间距，使单位电能的静态投资最小，单位电能的静态投资最小对应的光伏阵列间距即为光伏设备的实际铺设间距；步骤5中，设定间距调整系数的可调区间，在可调区间内依据设定的步长通过枚举法计算不同间距调整系数对应的单位电能的静态投资，获得最小的单位电能的静态投资。

2.如权利要求1所述的基于阴影辐射分析的屋顶式光伏阵列间距优化方法，其特征在于，所述安装间距初值的计算步骤如下：

3-1、根据如下公式计算赤纬角δ_(n)：

3-2、根据如下公式计算太阳高度角α_(nt)：

3-3、根据如下公式计算太阳方位角μ_(nt)：

3-4、根据如下公式计算所述安装间距初值L：

L＝H/tan(α_(nt))*cos(μ_(nt))，

各式中：

n为年积日；

为建筑信息模型所在的地理纬度；

t为当日的时间片的编号；

τ_(t)为太阳时角；

H为前排光伏设备或遮挡物最高点与后排光伏设备最低点的高度差。

3.如权利要求2所述的基于阴影辐射分析的屋顶式光伏阵列间距优化方法，其特征在于，依据下式计算光伏阵列间距ρ：

ρ＝L*θ

式中：L为光伏阵列的安装间距初值；

θ为间距调整系数。

4.如权利要求1所述的基于阴影辐射分析的屋顶式光伏阵列间距优化方法，其特征在于，间距调整系数的可调区间为0.7～1.1。

5.如权利要求4所述的基于阴影辐射分析的屋顶式光伏阵列间距优化方法，其特征在于，间距调整系数的调整步长为0.05。

6.如权利要求5所述的基于阴影辐射分析的屋顶式光伏阵列间距优化方法，其特征在于，建筑模型所处的地理位置属性至少包括建筑模型所处的经度、维度、太阳高度角。

7.如权利要求6所述的基于阴影辐射分析的屋顶式光伏阵列间距优化方法，其特征在于，设定光伏设备辐射量的阀值，辐射量大于阀值的点作为可铺设区域。