[发明专利]一种基于双层优化算法的光伏建筑能量分析方法

权利要求书

1.一种基于双层优化算法的光伏建筑能量分析方法，其特征在于它包括上层配置优化模块和下层运行优化模块两部分；其中，所述上层配置优化模块利用多目标优化方法，分别从经济、环境和能源三个方面确定设备最佳配置状态；所述下层运行优化模块用于对光伏建筑能源系统运行优化，在上层配置优化模块得出设备最佳配置状态的基础上，以日运行成本最小为目标，对光伏建筑能源系统的运行状态进行优化。

2.根据权利要求1所述一种基于双层优化算法的光伏建筑能量分析方法，其特征在于所述光伏建筑能源系统是节能建筑系统，它是电-热网络的主要组成部分，由PV面板及PV/TC面板中的一种、电储能装置、热源装置、热储能装置及电网组合而成。

3.根据权利要求2所述一种基于双层优化算法的光伏建筑能量分析方法，其特征在于所述PV/T面板是通过层压或胶粘技术将光伏板与集热器结合的一种发电装置，能够同时产生电能和热能，从而提高能源利用率和单位面积的能效，PV/TC面板是在PV/T的基础上改进而来的，不仅可以产生电能、热能，夜间也可以产生冷能；

PV/TC面板日间产生的热功率如式(1)-(3)所示：

Q_pvt＝A_pvt·K_pvt·G_t-Q_loss (3)

其中，为PV/TC面板在t时段的输出电功率，A_pvt表示PV/TC面板的使用面积，η_pvt为PV/TC面板的发电的效率，G_t表示光强，η_ref为面板的参考效率，β_ref为温度常系数，表示PV/TC面板的温度，F_tra为热转换效率，B_loss为热损系数，NOCT为PV/TC面板的工作温度，K_pvt表示吸收热量后的转换系数；

PV/TC面板夜间产生的冷却功率如式(4)-(6)所示：

Q_pvtc＝Q_rad+Q_conv (4)

Q_conv＝h_c,mixA_pvt(T_pvtc-T_amb) (6)

其中，Q_rad为辐射传热量，Q_conv为对流传热量，h_c,mix为对流换热系数，计算公式如式(7)-(9)所示：

h_c,forced＝2.8+3U_w (8)

h_c,nat＝1.78(T_pvtc-T_amb)^1/3 (9)

式中，h_c,forced和h_c,nat是自然和强制对流换热系数，U_w是风速。

4.根据权利要求2所述一种基于双层优化算法的光伏建筑能量分析方法，其特征在于所述热源装置可以是热泵组和集中供热网络中的一种或两种的组合。