[發明專利]太陽能塔式光熱電站定日鏡場優化調度控制方法

在審

• 申請號: 202010730314.2
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111881576A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 趙鵬翔;王楠;李振;周喜超;楊佳霖;李娜;余強;尤東昶;王志峰
• 申請（專利權）人: 國網綜合能源服務集團有限公司;中國科學院電工研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/16;G06N3/12;G06Q50/06
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

1.一種太陽能塔式光熱電站定日鏡場優化調度控制方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

步驟1：建立太陽能塔式光熱電站模型的框架結構；所述的太陽能塔式光熱電站模型的框架結構包括地面坐標系、鏡面坐標系和吸熱器坐標系；

步驟2：建立太陽能塔式光熱電站定日鏡場聚光與優化調度控制的建模流程；

步驟3：建立拼接式反射面的數學模型；

步驟4：建立鏡面反射點和太陽光錐模型；

步驟5：建立主入射光線的方向和位置模型；

步驟6：利用坐標變換法建立反射光線的方向和位置模型；

步驟7：建立定日鏡跟蹤太陽運動模型，統計不同落點位置處光線的數量，計算能流密度分布；

步驟8：建立定日鏡的跟蹤誤差模型，模擬存在跟蹤誤差時的能流密度分布情況；

步驟9：建立定日鏡場的優化調度控制模型；

步驟10：使用遺傳算法求解優化調度控制模型，獲得優化調度控制策略。

2.如權利要求1所述的定日鏡場優化調度控制方法，其特征在于：所述的步驟1建立的各坐標系均為笛卡爾右手系；太陽能塔式光熱電站的模型的框架結構中，地面坐標系(X_g,Y_g,Z_g)的原點為吸熱塔中心在地面的投影，X_g軸的正方向為南，Y_g軸的正方向為東，Z_g軸的垂直地面指向天空；鏡面坐標系(X_h,Y_h,Z_h)的原點為鏡面的幾何中心，X_h軸和Y_h軸所組成的平面與鏡面開口平面平行，X_h軸平行于水平面，Z_h軸與原點法線重合，方向向上；吸熱器坐標系(X_t,Y_t,Z_t)的原點為吸熱器的幾何中心，腔式吸熱器為吸熱器開口平面的幾何中心，X_t軸平行于Y_g軸且方向相同，Y_t軸平行于Z_g軸且方向相同，Z_t軸平行于X_g軸且方向相同。

3.如權利要求1所述的定日鏡場優化調度控制方法，其特征在于：所述步驟2建立太陽能塔式光熱電站定日鏡場聚光與優化調度控制的建模流程包括以下步驟：分析太陽光線的傳播路徑；建立能流密度仿真模型的流程圖；利用蒙特卡洛光線追跡法和坐標變換相結合的方法，分別確定每種傳播路徑的光線入射方向、光線反射方向和光線落點位置；利用優化調度控制模型調整定日鏡在吸熱器表面的聚焦位置，計算吸熱器表面能流密度分布。