【正文】 mA ，mB? ， mC?? 的電池 的峰值功率（組建功率）。 因為太陽在每刻的時角公式等于 ? ?15 12t t? ??，傾斜面的日落時刻的時 角為 ? ?? ?? ?0m in , a r c c o s ta n ta ns a? ? ? ?? ? ?。 第一部分計算小屋頂部斜面受到的輻射強(qiáng)度， 因為附錄四 只給出 了 小屋 東南 西北四個面 以及 水平面總輻射強(qiáng)度、 水平面 散射 輻射強(qiáng)度、 法向直射輻射強(qiáng)度 每天在整數(shù)時刻受到的 總輻射強(qiáng)度值，并沒有直接給出小屋頂面的輻射強(qiáng)度值， 所以 這里 建立 Hay 模型來 對 小屋頂面的輻射強(qiáng)度值 進(jìn)行計算；第二部分 計算 出每種 電池 在一年內(nèi) 將太陽能轉(zhuǎn)化成 電量 的總量， 因為太陽對每個面的輻射強(qiáng)度是 關(guān)于時間的 連續(xù) 變化函數(shù) ， 而 附件 四 中給出的是整點時刻的離散值，所以 需要對相鄰整點之間的連續(xù)點的輻射量進(jìn)行估算，這里假定相鄰整點之間的輻射量是 呈 線性變化的 直線 ，這樣就便于求出每個電池在每個墻面上的功率及 一年內(nèi) 將太陽能轉(zhuǎn)化為 總電量的值；第三 部分則是建立雙目標(biāo)函數(shù)模型，目標(biāo) 是求發(fā)電量的最大值與費(fèi)用的最小值，通過題 目 中所給的逆變器選擇條件列出關(guān)于目標(biāo)函數(shù)的約束條件，進(jìn)而求解出其的最優(yōu)解。在求解每個問題時，都要求配有圖示，給出小屋各外表面電池組件鋪設(shè)分組陣列圖形及組件連接方式（串、并聯(lián)）示意圖，也要給出電池組件分組陣列容量及選配逆變器規(guī)格列表。 關(guān)鍵字： 雙目標(biāo)函數(shù)模型； 太陽輻射 ； 太陽能電 池板 ； 逆變器 ； Hay 模型1 1 問題重述 近年來，大規(guī)模開發(fā)利用太陽能已經(jīng)成為國際上應(yīng)對氣候變化、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的重要舉措。而問題一中要挑選出的電池與逆變器可以是一個雙目標(biāo)函數(shù)模型的優(yōu)化解，所以根據(jù)建立的模型與題中所給出的要求，可相應(yīng)的列出目標(biāo)函數(shù)的約束條件，用軟件計算即可求出小屋每面所需要的電池和逆變器的型 號和數(shù)量。光伏發(fā)電要求在建筑物表面（屋頂及外墻）鋪設(shè)光伏電池，光伏電池組將太陽能轉(zhuǎn)換成直流電，所產(chǎn)生的直流電經(jīng)過逆變器轉(zhuǎn)換成 220V 交流電供家庭適用。應(yīng)注意分組連接方式及逆變器的選配。 對于 問題三： 按要求自己設(shè)計一個太陽能小屋，但是 所設(shè)計小屋的外表面 需要 優(yōu)化鋪設(shè)光伏電池 ，這樣我們?nèi)圆捎脝栴}一中的第三部分的做法，使小屋的全年太陽能光伏發(fā)電總量盡可能大，而單位發(fā)電量的費(fèi)用盡可能 小 做為目標(biāo) 函數(shù)進(jìn)行求解。 光伏電池組件啟動發(fā)電時其表面所應(yīng)接受到的最低輻射量限值，單晶硅和多晶硅電池啟動發(fā)電的表面總輻射量 大于等于 2/80 mW 、薄膜電池表面總輻射量 大于等于2/30 mW ， 可得不同類型的電池一天在 ( 1,2,3)iki? 面將太陽能轉(zhuǎn)化成 電量 的表達(dá)式如下 電池 mA ： ? ?? ?? ? ? ?1 11,lm m mijlt kkA A Al tW i j X t dt??? ???? ? （ ） ? ?? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ?? ?? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ?1, 1,1,2220 0 , 8 0 /805 % , 8 0 , 2 0 0 /120, 2 0 0 /ijijm m ijm ijkkkA AkAX t w mXtX t w mX t w m????? ??? ?? ?? ??? ? ???? ???， 1,2, ,6m? 電池 mB? ： ? ?? ?? ? ? ?1 22,lm m mijlt kkB B Bl tW i j X t d t???? ? ????? ? () ? ?? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ?2,2,220 0 , 8 0 /, 8 0 /ijmm ijkB kBX t w mX t w m? ?? ?? ? ??? ????， 1,2, ,7m?? 8 電池 mC?? ： ? ?? ?? ? ? ?1 33,lm m mijlt kkC C Cl tW i j X t d t????? ?? ?????? ? () ? ?? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ?? ?? ? ? ?? ?? ? ? ? ? ?3,3,3,3,0 0 , 3021001%, 2008, 30 , 200ijijm m ijm ijkkkC CkCXtXtXtXt????? ?????? ??? ??? ?? ?? ??? ??? ? ? ???? ?????，當(dāng) 1,2m??? ? ?? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ? ? ?3,3,0 0 , 3 0, 3 0 , 2 0 0ijmm ijkC kCXtXt? ??? ??? ? ??? ????， 3, ,11m?? ? 其中 ? ?1 2 3,k k k ? 東 西 南 北 頂 面， 1 2 3,k k k 可能相等也可能不等；mA?，mB??，mC???分別表示產(chǎn)品型號為 mA ， mB? ， mC?? 的電池面積；所有光伏組件在 0～ 10 年效率按 100%， 10～25 年按照 90%折算， 25 年后按 80%折算。 根據(jù)附錄中給出的要求我們可以得到串并聯(lián)陣列 與 逆變器 相連 的 約束 條件 ， 對于串聯(lián) 有 ( ) ( )jjj i x i ta k P k p?? 額， 1,2,...5i? ； 1,2,...ikjn? （ ） ()( ) ( )j i jj i x k t ia k V U k??； （ ） 對于并聯(lián) 有 ()=1 ( ) ( )lirlTky i r i hr P k b k p??? 額， （ ） ()rlr i y hb k V U??； （ ） ? ?12, 1,2 ,..., ( )lir r T k? ， ? ?1,2,... iklm? ， ? ?121 2( ) ( ) 10%m a x ( ) , ( )rrrry i y iy i y iV k V kV k V k? ?， （ ） 且 ? ?, 1,2,...,18jlth? ， ? ?1 2 6 1 7 1 1 1( ) , ( ) , , . . ., , , . . . , , . . .,j i r ix k y k A A A B B C C? ， 即為所有電池的集合元素 ， ()jxiPk， ()ryiPk表示電池 ()jixk和 ()riyk 在 小屋 ik 面上的轉(zhuǎn)化功率 且 ? ? ? ? ? ?(),() ijjkx i j xijP k x X t S?? ， ? ? ? ? ? ?(),() irrky i r yijP k y X t S?? ， ? ?jx? 和 ? ?ry? 示電池 ()jixk和 ()riyk 的轉(zhuǎn)換效率。 經(jīng)計算，求的與水平面最佳傾斜角為 度。首先根據(jù)問題一中的模型先判斷出每個面的需要鋪的電池種類和個數(shù)，假設(shè)計算后得到在 ik面上需要鋪設(shè)的電池為 12, , , nR R R ，每一塊電池 jR 的寬為 j? ，長為 jl ，讓小屋的每個墻面的右下角和直角坐標(biāo)平面的原點重合，墻面的短邊為寬記為 iW ，墻面的長邊為寬記為 iL 。 ④ 占角動作的穴度 將電池 R 按占角動作放進(jìn)矩形容器之后， R 與形成這個角以外的其它物體的距離 的最小值為 mind ，則此占角動作的穴度 min1dedC q?? ， q 為一性價比常數(shù)。 附錄 Matlab 程序： function fankuijieguo(weizhi) num = xlsread(39。 total = 0。 20 sin_a = sin(a)。 %一天中的某一時刻 w = 15 .*(t 12)。 end Ws = W_s .* 180/pi。 %太陽高度角的余弦 y = asin(sin_w(j)*cos_b(i)/cos_q)。H4:H876339。,39。,39。