[发明专利]一种基于贝尔曼方程的建筑光伏一体化系统经济最优化方法

权利要求书

1.一种基于贝尔曼方程的建筑光伏一体化系统经济最优化方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：收集建筑南墙面积及其窗墙比和建筑顶部可使用面积，推算建筑可装载光伏电池板总面积并计算出光伏系统的安装功率和总成本；

S2：通过步骤S1的系统安装功率和地区最佳倾斜面日平均辐射量表计算系统整个寿命期的发电量，推算系统发电的单位成本；

S3：以1h为步长考虑，在考虑电网动态电价下的供电花费、系统发电单位成本和蓄电池充放电折旧成本的前提下建立建筑光伏一体化系统运行成本数学模型；

S4：根据贝尔曼方程结合微网系统优化方法两个原则，推导建筑光伏一体化系统最小运行成本递推数学模型并利用计算机求解。

2.根据权利要求1所述的基于贝尔曼方程的建筑光伏一体化系统经济最优化方法，其特征在于，所述步骤S1中，系统安装功率P_NS可通过式(1)得到：

式(1)中，S_N、S_T表示建筑南墙面积和建筑顶部可用面积，S_d表示单块光伏电池板面积，δ表示建筑南墙窗墙比，P_Nd表示单块光伏电池板功率。

3.根据权利要求1所述的基于贝尔曼方程的建筑光伏一体化系统经济最优化方法，其特征在于：所述步骤S1中，系统安装总成本C_total通过式(2)得到：

式(2)中，C_d表示光伏电池板单价，C_else表示光伏系统其他组件需要的总花费，通过式(3)得到：

C_else＝C_Inverter+C_Bracket+C_LP+C_IT (3)

式(3)中，C_Inverter表示光伏系统逆变器总成本，C_Bracket表示光伏电池板支撑结构总成本，C_LP表示系统防雷结构总成本，C_IT表示安装与运输总成本。

4.根据权利要求1所述的基于贝尔曼方程的建筑光伏一体化系统经济最优化方法，其特征在于：

所述步骤S2中，系统发电的平均成本可通过式(4)得到：

式(4)中，Ψ为地区最佳倾斜面日平均辐射量，η_tot_al为系统发电修正系数，通过式(5)得到：

式(5)中，η_i表示各项影响因素的修正系数，i为影响因素编号，N为各类影响因素总数。

5.根据权利要求1所述的基于贝尔曼方程的建筑光伏一体化系统经济最优化方法，其特征在于：所述步骤S3中，系统第t时间步长从电网取电成本可通过式(6)得到：

式(6)中，表示第t时间步长从电网充电的功率，表示第t时间步长电网实时电价。

6.根据权利要求1所述的基于贝尔曼方程的建筑光伏一体化系统经济最优化方法，其特征在于：所述步骤S3中，系统蓄电池第t时间步长充放电折旧成本可通过式(7)得到：

式(7)中，表示第t时间步长蓄电池的充放功率，表示放电，表示充电；表示蓄电池安装成本这算到单位完整循环的价格，即单位循环成本；表示电池充放电深度阈值。

7.根据权利要求1所述的基于贝尔曼方程的建筑光伏一体化系统经济最优化方法，其特征在于：所述步骤S3中，建筑光伏一体化系统运行成本数学模型可用式(8)得到：

式(8)中，N_year为一年总时长数，为第t时间步长光伏发电成本，通过式(9)得到：