一种吸热器温度场多目标优化调度方法与流程

1.本发明涉及吸热器温度场调度技术领域，尤其涉及一种吸热器温度场多目标优化调度方法。


背景技术：

2.定日镜长中设置了若干个独立的定日镜，每个定日镜均有独立的驱动系统以使其可以进行追日移动，追日移动的同时将照射在其上的太阳光线反射到吸热器上，然后进行发电。
3.定日镜常见的追日移动控制方式分为开环控制、闭环控制和开-闭环结合控制三种。其中，开环控制(又叫程序控制)是根据太阳运行规律、定日镜位置(经纬度)和吸热器位置等参数及其几何关系，通过程序计算定日镜的控制方向和位置，此类控制的优点是跟踪快速、易于大型镜场的集中监控；闭环控制(又叫传感器控制)是采用传感器监测或感知太阳光或吸热器的位置，从而控制定日镜执行机构运动，达到准确聚集太阳光的效果，这类控制有效克服了开环控制有累积误差的缺点，并且结构简单，跟踪精度得到较大提高；开-闭环结合控制是定日镜在开环控制和闭环控制之间选择时机自动切换，从而结合了开环控制和闭环控制的优点。
4.以上各种定日镜追日移动均需要根据吸热器的温度情况进行调整，以使得定日镜反射到吸热器上的光线不至于使得温度过高或不足，但是，现有技术中对追日移动的调度方法均由复杂控制系统执行，如一般可以以吸热器上的能流密度值为目标进行优化调度，这样的调度方法使得定日镜的移动频率较为频繁，定日镜的移动驱动机构的负荷会增大，导致故障率增高。


技术实现要素：

5.针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种吸热器温度场多目标优化调度方法，其解决了现有技术中调度方法使得定日镜的移动驱动机构负荷增大导致故障率增高的问题。
6.根据本发明的实施例，一种吸热器温度场多目标优化调度方法，其采用调度系统进行，调度系统包括：吸热器，吸热器位于扇形镜场所在圆形内并与镜场相离，吸热器具有若干个温度区域，其中，吸热器包括本体以及驱动本体转动的转动座，所有温度区域环绕在本体外形成首尾相接的圆筒形，转动座转动带动本体旋转过程中始终有部分温度区域能接受定日镜反射的光线；成像装置，成像装置包括第一红外热成像仪，第一红外热成像仪用于监测接受光线后温度区域的温度。
7.上述实施例中，采用的调度系统除了定日镜可以移动外，吸热器本身也是在进行转动的，在进行调度时，可以根据吸热器的温度区域的具体温度表现、吸热器转速为目标进行多目标优化，以最大程度的保证发电效率的同时降低定日镜的故障率。
8.进一步地，调度步骤包括：设定接受光线的温度区域第一温度阈值，第一红外热成
像仪监测温度位于温度第一温度阈值以下时，吸热器转速降低，第一红外热成像仪监测到温度达到或超过第一温度阈值时，吸热器转速增加。
9.进一步地，第一红外热成像仪还电性连接有镜场控制器，镜场控制器用于控制每一定日镜移动。
10.进一步地，成像装置还包括第二红外热成像仪，第二红外热成像仪用于监测未接受光线的温度区域的温度。
11.进一步地，调度步骤还包括：设定未接受光线的温度区域第二温度阈值，第二红外热成像仪监测温度位于温度第二温度阈值以下时，吸热器转速增加，第二红外热成像仪监测到温度达到或超过第二温度阈值时，吸热器转速降低。
12.相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
13.通过设置转动的吸热器使得温度区域也随之移动，从而可以以温度区域的具体温度表现、吸热器转速为目标进行多目标优化，调度定日镜更加合理的运行，确保发电效率和故障率均处于最优状态，最终解决了现有技术中调度方法使得定日镜的移动驱动机构负荷增大导致故障率增高的问题。
附图说明
14.图1为本发明实施例的结构示意图；
15.上述附图中：
16.定日镜1、转动座2、本体3、第一红外热成像仪4、第二红外热成像仪5、镜场控制器6、吸热器7。
具体实施方式
17.下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
18.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
19.如图1所示，本实施例提供了一种吸热器温度场多目标优化调度方法，其采用调度系统进行，调度系统包括：吸热器7，吸热器7位于扇形镜场所在圆形内并与镜场相离，吸热器7具有若干个温度区域，其中，吸热器7包括本体3以及驱动本体3转动的转动座2，所有温度区域环绕在本体3外形成首尾相接的圆筒形，转动座2转动带动本体3旋转过程中始终有部分温度区域能接受定日镜1反射的光线；成像装置，成像装置包括第一红外热成像仪4，第一红外热成像仪4用于监测接受光线后温度区域的温度。
20.上述实施例中，采用的调度系统除了定日镜1可以移动外，吸热器7本身也是在进行转动的，在进行调度时，可以根据吸热器7的温度区域的具体温度表现、吸热器7转速为目标进行多目标优化，以最大程度的保证发电效率的同时降低定日镜1的移动负荷，从而降低定日镜1驱动机构的故障率；
21.进一步地，成像装置还包括第二红外热成像仪5，第二红外热成像仪5用于监测未
接受光线的温度区域的温度；
22.调度步骤包括：设定接受光线的温度区域第一温度阈值，第一红外热成像仪4监测温度位于温度第一温度阈值以下时，吸热器7转速降低，第一红外热成像仪4监测到温度达到或超过第一温度阈值时，吸热器7转速增加；
23.调度步骤还包括：设定未接受光线的温度区域第二温度阈值，第二红外热成像仪5监测温度位于温度第二温度阈值以下时，吸热器7转速增加，第二红外热成像仪5监测到温度达到或超过第二温度阈值时，吸热器7转速降低。
24.具体地，本实施例中第一红外热成像仪4还电性连接有镜场控制器6，同时第一红外热成像仪4也与吸热器7电学连接，镜场控制器6用于控制每一定日镜1移动，第一红外成像仪将监测到的温度反馈至吸热器7以及镜场控制器6，从而供吸热器7和镜场控制器6以及定日镜1之间的调度进行参考。
25.本实施例中采用的多目标优化方法为主要目标法：求解时从多目标中选择一个目标作为主要目标(如本实施例中的定日镜移动)，而其他目标(如本实施例中的吸热器温度区域温度，转速等)只需满足一定要求即可，因此可将这些目标转化成约束条件，也就是用约束条件的形式保证其他目标不致太差,这样就变成单目标处理方法。例如：多目标函数f1(x),f2(x),.....,fn(x)中选择fk(x)作为主要目标，这时问题变为求minfk(x)d＝{x|fmin≤fi(x)≤fmax}，d为解所对应的其他目标函数应满足上下限；同时也可以采用其它种类的优化方法(如统一目标法)。
26.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。