[发明专利]基于BIM的固定光伏阵列连线优化

摘要

本发明提供一种基于建筑信息模型BIM的屋顶式光伏系统的优化连线方案：通过对建筑物进行数字化建模，建立太阳全年运动模型，获取固定光伏组件的辐照量；对电池模型和光伏阵列硬件电路进行建模仿真，将对应的辐照量数据分配给每个光伏模块，获取阵列的输出特性P‑V曲线并计算出光伏组件的发电量；综合考虑不同连线方案的发电量和逆变器的选型、屋顶费用和光伏阵列成本等因素，建立优化目标函数；求解目标函数全局最优解获取最优的连线方案和逆变器种类，在BIM中实现光伏阵列的自动化连线。本发明通过选择合适的光伏阵列连线方式，可以较为明显地缩短光伏投资回报期，达到优化屋顶光伏系统的效果。

主权项

1.一种基于建筑信息模型的屋顶式光伏优化连线方法，其特征在于，其步骤包括：S1、利用BIM(Building Information Modeling)技术对建筑物进行数字化建模，根据全年内光伏组件遮挡判定和接受太阳辐照度，建立太阳运动模型，在全年范围内采样，获取屋顶铺设区光伏阵列(规模M×N)的辐照量数据；S2、建立对房屋模型上的光伏组件模型，对给定规模M×N的光伏阵列，先确定组串组件数m取值集合，采用深度优先搜索算法遍历所有组串形式，确立合理连接方式。根据辐照度矩阵映射到所有光伏模块中，在标准温度不同辐照度获取阵列输出功率—电压(P‑V)曲线，计算出不同连线方案下的光伏组串的发电量；S3、结合不同连线方案的发电量,和逆变器的选型、屋顶费用和光伏阵列成本等因素，提出以投资回报期作为最优连线问题的优化目标函数；S4、对优化目标函数求解全局最优解，获取最优的连线方案，在BIM模型中实现光伏阵列连线。