基于光线追踪模型与NSGA-II算法的定日镜场优化方法技术

本发明专利技术提供的一种基于光线追踪模型与NSGA‑II算法的定日镜场优化方法，包括以下步骤：S1.获取定日镜场的环境信息以及定日镜场设施限制参数；S2.对环境信息和限制参数进行预处理；S3.确定每一个定日镜的阴影面积和反光面积；并确定集热器的截断效率；S4.构建NSGA‑II优化模型，将预处理后的环境信息、限制参数以及定日镜的阴影面积、发光面积以及集热器的截断效率输入至NSGA‑II优化模型中得到定日镜场布局结果，并通过可视化界面展示；通过获取定日镜场的实际目标位置的环境参数以及限制参数，并确定出定日镜场的每一个定日镜的阴影面积以及反光面积，将这些参数输入至SA&NSGA‑II算法模型中，得到最优的定日镜场结构参数，从而能够有效提升太阳能利用率，提升太阳能发电效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种优化方法，尤其涉及一种基于光线追踪模型与sa&nsga-ii算法的定日镜场优化方法。

技术介绍

1、随着人类社会的发展，新能源领域受到越来越多的关注。目前，全球主要依赖的化石燃料存在储备有限、环境污染严重等问题，这与全球推行的低碳、无碳理念相悖。因此，发展清洁能源对于解决当前的能源危机和环境问题具有重要意义。这种能源转型是基于对现实情况的客观分析，也是为了实现可持续发展的必要选择。太阳能是一种清洁、无污染的能源。日场镜系统作为一种新兴的太能发电系统，收到了越来越多的关注。通过日镜场的高效利用太阳能，有助于实现可持续能源目标，减少对环境的负面影响，促进经济、社会和环境的协调发展。塔式太阳能热发电系统运用点聚焦技术，利用定日镜场集中太阳直射的辐射能量至吸热器，进而加热储能介质。随后，这些被加热的介质通过换热系统转换为蒸汽，驱动汽轮机进行发电。

2、塔式太阳能光热电站通过大量的定日镜聚集太阳光能,使低密度的太阳光能量反射到位于高塔顶部的集热器上聚集成为高密度的太阳光能量,再由集热器将光能转换成工质热能，经汽轮发电机组将热能转换成电能。定日镜场的设计对于提高太阳能光热电站的效率和性能至关重要。

3、在太阳能光热发电站中，特别是塔式电站，大量的定日镜用于聚集太阳光并反射到集热器。定日镜的布局对电站的效率和性能有显著影响。传统的布局方法可能无法充分利用太阳能或存在阴影遮挡问题。

4、因此，为了解决上述技术问题，亟需提出以一种新的技术手段。

技术实现思路

1、有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种基于光线追踪模型与sa&nsga-ii算法的定日镜场优化方法，通过获取定日镜场的实际目标位置的环境参数以及限制参数，并确定出定日镜场的每一个定日镜的阴影面积以及反光面积，将这些参数输入至sa&nsga-ii算法模型中，得到最优的定日镜场结构参数，从而能够有效提升太阳能利用率，提升太阳能发电效率。

2、本专利技术提供的一种基于光线追踪模型与nsga-ii算法的定日镜场优化方法，包括以下步骤：

3、s1.获取定日镜场的环境信息以及定日镜场设施限制参数；

4、s2.对环境信息和限制参数进行预处理；

5、s3.确定每一个定日镜的阴影面积和反光面积；并确定集热器的截断效率；

6、s4.构建nsga-ii优化模型，将预处理后的环境信息、限制参数以及定日镜的阴影面积、发光面积以及集热器的截断效率输入至nsga-ii优化模型中得到定日镜场布局结果，并通过可视化界面展示。

7、进一步，所述环境信息包括定日镜场布置目标位置的经纬度以及海拔高度、光照强度。

8、进一步，所述定日镜场设施限制参数包括定日镜场系统中吸收塔高度、集热器尺寸以及定日镜尺寸。

9、进一步，对环境信息和限制参数进行预处理具体包括：

10、从环境信息和限制参数剔除异常参数。

11、进一步，采用蒙特卡洛光线追踪法和平面投影法计算定日镜场中每一个定日镜的阴影面积和反光面积。

12、本专利技术的有益效果：通过本专利技术，通过获取定日镜场的实际目标位置的环境参数以及限制参数，并确定出定日镜场的每一个定日镜的阴影面积以及反光面积，将这些参数输入至sa&nsga-ii算法模型中，得到最优的定日镜场结构参数，从而能够有效提升太阳能利用率，提升太阳能发电效率。

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【技术保护点】

1.一种基于光线追踪模型与NSGA-II算法的定日镜场优化方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述基于光线追踪模型与NSGA-II算法的定日镜场优化方法，其特征在于：所述环境信息包括定日镜场布置目标位置的经纬度以及海拔高度、光照强度。

3.根据权利要求1所述基于光线追踪模型与NSGA-II算法的定日镜场优化方法，其特征在于：所述定日镜场设施限制参数包括定日镜场系统中吸收塔高度、集热器尺寸以及定日镜尺寸。

4.根据权利要求1所述基于光线追踪模型与NSGA-II算法的定日镜场优化方法，其特征在于：对环境信息和限制参数进行预处理具体包括：

5.根据权利要求1所述基于光线追踪模型与NSGA-II算法的定日镜场优化方法，其特征在于：采用蒙特卡洛光线追踪法和平面投影法计算定日镜场中每一个定日镜的阴影面积和反光面积。

【技术特征摘要】

1.一种基于光线追踪模型与nsga-ii算法的定日镜场优化方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述基于光线追踪模型与nsga-ii算法的定日镜场优化方法，其特征在于：所述环境信息包括定日镜场布置目标位置的经纬度以及海拔高度、光照强度。

3.根据权利要求1所述基于光线追踪模型与nsga-ii算法的定日镜场优化方法，其特征在于：所述定日镜场设施限制参...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，许远森，孙安黎，余林珂，黄明，王晨旭，
申请(专利权)人：国网重庆市电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：