【正文】 ,39。H4:H876339。 end Ws = W_s .* 180/pi。 20 sin_a = sin(a)。 附錄 Matlab 程序： function fankuijieguo(weizhi) num = xlsread(39。首先根據(jù)問題一中的模型先判斷出每個(gè)面的需要鋪的電池種類和個(gè)數(shù)，假設(shè)計(jì)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(gè)墻面的右下角和直角坐標(biāo)平面的原點(diǎn)重合，墻面的短邊為寬記為 iW ，墻面的長邊為寬記為 iL 。 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。 對于 問題三： 按要求自己設(shè)計(jì)一個(gè)太陽能小屋，但是 所設(shè)計(jì)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。 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。 第一部分計(jì)算小屋頂部斜面受到的輻射強(qiáng)度， 因?yàn)楦戒浰?只給出 了 小屋 東南 西北四個(gè)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(shí)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(jì)算；第二部分 計(jì)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?yàn)樘枌γ總€(gè)面的輻射強(qiáng)度是 關(guān)于時(shí)間的 連續(xù) 變化函數(shù) ， 而 附件 四 中給出的是整點(diǎn)時(shí)刻的離散值，所以 需要對相鄰整點(diǎn)之間的連續(xù)點(diǎn)的輻射量進(jìn)行估算，這里假定相鄰整點(diǎn)之間的輻射量是 呈 線性變化的 直線 ，這樣就便于求出每個(gè)電池在每個(gè)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。構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)為 總電量： ()m a x 1 1 1( ) ( ) ( ) ( )kki i l ijrnn Tkj i x i r i y ij l ra k W k b k W k? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ， （ ） 9 費(fèi)用： ? ? ? ? 18m i n 1 2 3 1m m mG m A G m B C f ffZ g P A H g P B H g H F g?? ??? ?? ? ? ? ?， （ ） 圖 雙目標(biāo)函數(shù)建模過程 其中， ,m m mA B CH H H? ?? ??分別表示 A 類單晶硅電池在五個(gè)面上的個(gè)數(shù)和， B 類多晶硅電池在五個(gè)面上的個(gè)數(shù)和， C 類薄膜電池在五個(gè)面上的個(gè)數(shù)和， fF 表示序號為 f 的逆變器的個(gè)數(shù)， 1 2 3,g g g 分別表示 A 類單晶硅電池的價(jià)格， B 類多晶硅電池的價(jià)格， C 類薄膜電池價(jià)格， fg 表示序號為 f 的逆變器的價(jià)格， ? ?GmPA， ? ?GmPB? ， ? ?GmPC?? 產(chǎn)品型號為 mA ，mB? ， mC?? 的電池 的峰值功率（組建功率）。 5 模型評價(jià)與改進(jìn) 模型評價(jià) 1 模型優(yōu)點(diǎn)： (1).變量之間的聯(lián)系緊湊，誤差范圍減少。 [2] 高虹， 張愛黎，新型能源技術(shù)與應(yīng)用 [M]，北 京：國防工業(yè)出版社， 20xx。 cos_wd = cos(weidu)。 W0 = W_0 .* 180/pi。,39。輻射強(qiáng)度 .xls39。 %水平面散射輻射強(qiáng)度 H = H39。 H_b = cos_o0 ./ cos_o .* H_t。 H_sc = 1353。 %b 表示太陽赤緯角，角度制 b = b ./180*pi。逐時(shí)氣象參數(shù) 39。若容器中還沒有放任何物體。 （ ） 利用 matlab 軟件 ，可求得 總費(fèi)用為 ，經(jīng) 24 年時(shí)間能回收成本。 這樣求斜面上的太陽輻射量的公式可改為： ? ?? ? ? ? ? ? ? ?5, 00 111 1 c os 1 c os22bbb b d bij HHX t H R H R H? ? ?????? ? ? ? ? ? ????????? （ ） 其中 000 22 4 3 6 01 0 . 0 3 3 c o s c o s c o s s i n s i n s i n3 6 5 3 6 0sc nHH ??? ? ? ? ?? ????? ? ??? ???? ?? （ ）? ? ? ?00c o s c o s si n si n si n180c o s c o s si n si n si n180ssbR?? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ???? （ ） 所以 ? ?? ? ??5,ijXt的計(jì)算可轉(zhuǎn)化為對 bH 的計(jì)算。 附件 17 提供了相關(guān)信息。 傾角為 ? 的光伏板接收的輻射量是一個(gè)關(guān)于變量 ? 的函數(shù)，對傾角 ? 求導(dǎo)并令導(dǎo)數(shù)值為 0 查找出斜面輻射量的計(jì)算公式 ， 對 ? 求導(dǎo)令其為 0 得到一個(gè)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)與傾角 ?的關(guān)系式，通過對該函數(shù)本身的函數(shù)表達(dá)式求 導(dǎo)后的值應(yīng)該相等的條件可以求解出最佳的傾角 0? = 度 。 問題二： 電池板的朝向與傾角均會(huì)影響到光伏電池的工作效率，請選擇架空方式安裝光伏電池，重新考慮問題 1。 電池 mA 一年在 1k 面上轉(zhuǎn)化的總電量 為 ? ?11, ,mmkkAAijW W i j? ?? ，電池 mB? 一年在 2k 面上轉(zhuǎn)化的總 電 量 ? ?22, ,mmkkBBijW W i j??? ?? ， 電池 mC?? 一年在 3k 面上轉(zhuǎn)化的總 電 量 ? ?33, ,mmkkCCijW W i j?? ??? ?? 。 此時(shí)所需費(fèi)用不變但是只需 22 年就能回本。 在格局 Con 之下，枚舉所有的占角動(dòng)作，并計(jì)算每一個(gè)占角動(dòng)作的穴度； While 存在占角動(dòng)作 do 按占角動(dòng)作選擇原則選擇唯一一個(gè)占角動(dòng)作； 作這個(gè)占角動(dòng)作，作完之后得到新的格局，仍記為 Con。 end function x = Xg() %求當(dāng)?shù)鼐S度的正弦、余弦值 weidu = 。 %轉(zhuǎn)換成弧度制 cos_w = cos(w)。 end R_b(i) = (cos(weidua)*cos_b(i)*sin_Ws(i)+W_s(i)*sin(weidua)*sin_b(i))/(cos_wd*cos_b(i)*sin_W0(i)+W_0(i)*sin_wd*sin_b(i))。)。 x(n) = H_d(n)*(H_b(n)/H_0(i)*R_b(i)+*(1H_b(n)/H_0(i))*(