CN113807565A - 光热电站聚光镜场的清洁周期评估方法、装置及设备 - Google Patents

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CN113807565A CN202110897647.9A CN202110897647A CN113807565A CN 113807565 A CN113807565 A CN 113807565A CN 202110897647 A CN202110897647 A CN 202110897647A CN 113807565 A CN113807565 A CN 113807565A
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Abstract

本发明实施例公开了一种光热电站聚光镜场的清洁周期评估方法、装置及设备。该方法包括获取聚光镜场内镜面反射率与清洁周期的第一关系变化式，第一关系变化式通过聚光镜场所在地天气数据与镜面反射率的变化关系确定；获取聚光镜场内镜面反射率与光学效率的第二关系变化式；根据第一关系变化式及第二关系变化式，结合给定的目标镜面反射率，确定按照清洁周期对聚光镜场进行清洗的年发电损失量；通过年发电损失量构建的目标函数模型，获得满足设定约束条件的清洁周期。利用该方法，通过年发电损失量构建的目标函数模型，获得满足设定约束条件的清洁周期，可以有效地优化电站性能，降低经济成本。

Description

光热电站聚光镜场的清洁周期评估方法、装置及设备
技术领域
本发明实施例涉及太阳能应用技术领域，尤其涉及光热电站聚光镜场的清洁周期评估方法、装置及设备。
背景技术
在国内外太阳能热利用领域中，随着太阳能光热发电机组建设步伐不断加速，如何提高机组投产后的运行经济性等相关性能特性研究显得愈加迫切及重要。
聚光镜场是光热电站光热能量转换的关键部件，聚光镜场反射镜镜面容易受到所处环境灰尘、风沙、雨水等因素的影响而导致反射镜的镜面反射率逐渐降低，从而影响聚光镜场的能量转换效率，最终导致光热电站在同等辐照条件下的发电量损失，机组年平均发电量下降，度电成本上升。
为使光热电站聚光系统镜场的镜面反射率保持在一个合理的水平范围，需要对聚光镜场周期性的进行清洗，为降低光热电站运行期间的成本投入，需要对清洗周期进行有效评估。
发明内容
本发明提供一种光热电站聚光镜场的清洁周期评估方法、装置及设备，以实现有效地优化电站性能，降低经济成本。
第一方面，本发明实施例提供了一种光热电站聚光镜场的清洁周期评估方法，包括：
获取聚光镜场内镜面反射率与清洁周期的第一关系变化式，所述第一关系变化式通过聚光镜场所在地天气数据与镜面反射率的变化关系确定；
获取聚光镜场内镜面反射率与光学效率的第二关系变化式；
根据所述第一关系变化式及第二关系变化式，结合给定的目标镜面反射率，确定按照清洁周期对所述聚光镜场进行清洗的年发电损失量；
通过所述年发电损失量构建的目标函数模型，获得满足设定约束条件的清洁周期。
第二方面，本发明实施例还提供了一种光热电站聚光镜场的清洁周期评估装置，该装置包括：
第一关系变化式获取模块，用于获取聚光镜场内镜面反射率与清洁周期的第一关系变化式，所述第一关系变化式通过聚光镜场所在地天气数据与镜面反射率的变化关系确定；
第二关系变化式获取模块，用于获取聚光镜场内镜面反射率与光学效率的第二关系变化式；
年发电损失量确定模块，用于根据所述第一关系变化式及第二关系变化式，结合给定的目标镜面反射率，确定按照清洁周期对所述聚光镜场进行清洗的年发电损失量；
清洁周期获得模块，用于通过所述年发电损失量构建的目标函数模型，获得满足设定约束条件的清洁周期。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述第一方面所述的清洁周期评估方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述第一方面所述的清洁周期评估方法。
本发明实施例公开了一种光热电站聚光镜场的清洁周期评估方法、装置及设备。该方法包括获取聚光镜场内镜面反射率与清洁周期的第一关系变化式，所述第一关系变化式通过聚光镜场所在地天气数据与镜面反射率的变化关系确定；获取聚光镜场内镜面反射率与光学效率的第二关系变化式；根据所述第一关系变化式及第二关系变化式，结合给定的目标镜面反射率，确定按照清洁周期对所述聚光镜场进行清洗的年发电损失量；通过所述年发电损失量构建的目标函数模型，获得满足设定约束条件的清洁周期。利用该方法，通过获取聚光镜场内镜面反射率与采用清洁周期的年发电损失关系构建目标函数模型，获得最佳清洁周期，可以有效地优化电站性能，降低经济成本。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种光热电站聚光镜场的清洁周期评估方法的流程图；
图2为本发明实施例二提供的一种光热电站聚光镜场的清洁周期评估方法的流程图；
图3为某电站年清洁总次数与年清洁总损失量之间的关系示例图；
图4为本发明实施例三提供的一种光热电站聚光镜场的清洁周期评估装置的结构框图；
图5为本发明实施例四提供的一种计算机设备的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构，此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
聚光镜场是光热电站光热能量转换的关键部件，聚光镜场反射镜镜面容易受到定日镜所处环境灰尘、风沙、雨水等因素的影响，镜面反射率下降，影响光热电站的整体性能，因此，必须优化反射镜镜面的清洗周期，使得镜面反射率保持在较高的水平。本发明提出了一种光热电站聚光镜场的清洁周期评估方法，通过依据年发电损失量构建目标函数模型，求解最优清洁周期。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种光热电站聚光镜场的清洁周期评估方法的流程图，本实施例可适用于光热电站聚光镜场清洁的情况，该方法可以由光热电站聚光镜场清洁装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件实现。
如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
S110、获取聚光镜场内镜面反射率与清洁周期的第一关系变化式，第一关系变化式通过聚光镜场所在地天气数据与镜面反射率的变化关系确定。
其中，镜面反射率是聚光镜场中的镜面反射到达镜面太阳光线能力的参数，可以以镜面表面反射的辐射通量与入射辐射通量的比值来表示。
实际情况中，洁净的反射镜在控制系统的作用下通过实时跟踪太阳，可以将太阳光线反射到吸热器上，但是当灰尘沉积在反射镜上时，沉积的灰尘不仅会对入射光线产生一定程度的阻挡，整个镜面也会变得凹凸不平，从而使大量的入射光线发生漫反射而朝四面八方散开，这将会大大影响聚光镜场的聚光效率从而降低电站的整体经济效益。
具体的，天气数据会影响积灰情况，如影响积灰密度等，从而对镜面反射镜反射率造成影响，通过聚光镜场所在地天气数据与镜面反射率的变化关系确定第一变化关系式，获取聚光镜场内镜面反射率与清洁周期的第一关系变化式。
示例性的，考虑某光热电站受所处地域因素的影响，为使分析结果更具普遍性，在同一地点连续选取30天内每两天反射率的平均值作为数据对象，对其进行拟合，在自然积灰条件(存在降雨和大风)下，获得镜面反射率与清洁周期(即积灰时间)之间的拟合关系。
优选的，镜面反射率与清洁周期的第一关系变化式表示为：
ρ＝ρ0-(a+b·T+c·T2+…m·Tn)(T≥2)
其中，ρ为聚光镜场的镜面反射率，ρ0为设定的聚光镜场的初始镜面反射率，T为清洁周期，a、b、c、m为常数，n≥2。可以清楚的是，不同地区光热电站，a、b、c、m取值不同。
示例性的，对我国西北地区同一地点的塔式光热电站，连续选取30天内每两天反射率的平均值作为数据对象，对其进行拟合，在自然积灰条件(存在降雨和大风)下，对镜面反射率与清洁周期(即积灰时间)之间进行拟合，得到变化关系式为：ρ＝ρ0-0.0603699+0.001744·T-0.0005014·T2(T≥2)，其中，ρ为聚光镜场的镜面反射率，ρ0为设定的聚光镜场的初始镜面反射率，T为清洁周期。
S120、获取聚光镜场内镜面反射率与光学效率的第二关系变化式。
其中，反射镜通过跟踪系统实时跟踪太阳位置变化，将太阳入射光线反射聚焦到吸热器上，汇聚太阳直射辐射能量。光学效率可以定义为接收器得到的总能量与同一时段内入射到集热器光孔面积上的太阳辐射总量的比值。可以清楚的是，镜面反射率越大，光学效率越高。
具体的，通过对聚光镜场内镜面反射率与光学效率历史数据的分析，可以确定光学效率与哪些参数有关，每个参数的参数信息是什么，从而确定出聚光镜场内镜面反射率与光学效率的第二关系变化式，获取聚光镜场内镜面反射率与光学效率的第二关系变化式。
优选的，镜面反射率与光学效率的第二关系变化式表示为：
ηoptical＝ρ·ηcos·ηS&B·ηaa·ηint；
其中，ηoptical为聚光镜场的光学效率；ρ为聚光镜场的镜面反射率；ηcos为聚光镜场的余弦效率；ηS&B为聚光镜场的阴影遮挡效率；ηaa为大气透射率；ηint为定日镜的溢出效率。
S130、根据第一关系变化式及第二关系变化式，结合给定的目标镜面反射率，确定按照清洁周期对聚光镜场进行清洗的年发电损失量。
其中，光热电站的性能容易受到太阳法向直射辐照度(Direct NormalIrradiance，DNI)波动、气温、风速、沙尘等多种因素的影响，因此，预测光热电站的性能尤为重要，年均发电量是常用的性能指标之一。年发电损失量与太阳法向直射辐照度、聚光镜场面积、聚光镜场效率、吸热器效率以及动力岛效率等有关，可以表征为多参数的公式。可以知道的是，年发电损失量是一年中每天日发电损失量的总和。其中，聚光镜场面积等参数可以从电站已知参数中获取。不同地区不同光热电站的主要参数也不同。
示例性的，表1为某电站的主要参数情况：
表1电站的主要参数
Figure BDA0003198618380000071
例如，从表1中，可以直接读取该电站定日镜面积和定日镜数目，可根据二者的乘积获得聚光镜场面积，用于代入公式中计算年发电损失量。
具体的，第一关系变化式表征了聚光镜场内反射率与清洁周期的关系，第二关系式表征了镜面反射率与光学效率的关系，将反射率与清洁周期的关系代入其中，最终可以得到光学效率与清洁周期的关系，并通过聚光镜场的光学效率与聚光镜场日发电量的关系可以得到聚光镜场日发电量与清洁周期的关系变化式，结合给定的目标镜面反射率，可以计算出日发电损失量，再通过清洁周期、清洁次数，可确定年发电损失量。
S140、通过年发电损失量构建的目标函数模型，获得满足设定约束条件的清洁周期。
其中，目标函数模型可以是关于电站年发电量损失量和镜场全年清洗成本之和作为目标函数，建立光热电站全年的总经济损失费用最小化模型。
约束条件具体可以理解为对目标函数的约束条件，对目标函数要在一定约束条件下求最大值(或最小值)，它们包含着用来代表决策方案的变量，借以对决策方案施加限制范围。例如，可以是使目标函数值最小，也可以是多元变量参数之间的关系，如清洁周期与清洁次数之间的关系。
具体的，将约束条件代入目标函数中，如根据多元变量参数的约束条件，转换为关于单变量的目标函数，根据年清洁总损失量最小(约束条件)，求解对应的清洁周期，即为最优清洁周期。
本发明实施例公开了一种光热电站聚光镜场的清洁周期评估方法、装置及设备。该方法包括获取聚光镜场内镜面反射率与清洁周期的第一关系变化式，第一关系变化式通过聚光镜场所在地天气数据与镜面反射率的变化关系确定；获取聚光镜场内镜面反射率与光学效率的第二关系变化式；根据第一关系变化式及第二关系变化式，结合给定的目标镜面反射率，确定按照清洁周期对聚光镜场进行清洗的年发电损失量；通过年发电损失量构建的目标函数模型，获得满足设定约束条件的清洁周期。利用该方法，通过年发电损失量构建的目标函数模型，获得满足设定约束条件的清洁周期，可以有效地优化电站性能，降低经济成本。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种光热电站聚光镜场的清洁周期评估方法的流程图。本实施例在上述实施例的基础上，进一步优化了上述光热电站聚光镜场的清洁周期评估方法。
如图2所示，该方法具体包括：
S210、获取聚光镜场内镜面反射率与清洁周期的第一关系变化式，第一关系变化式通过聚光镜场所在地天气数据与镜面反射率的变化关系确定。
S220、获取聚光镜场内镜面反射率与光学效率的第二关系变化式。
S230、获取聚光镜场的光学效率与聚光镜场日发电量的第三关系变化式。
可以知道的是，光热电站的性能容易受到太阳法向直射辐照度DNI波动、气温、风速、沙尘等多种因素的影响，因此，预测光热电站的性能尤为重要，年发电量是常用的性能指标之一，而年发电量是一年中日发电量的总和。
其中，聚光镜场的光学效率与聚光镜场日发电量的第三关系变化式表示为：
E＝∫(DNI·Sfield·ηoptical·ηreceiver·ηpower)dt；
其中，E为聚光镜场日发电量，kWh；DNI为太阳法向直射辐照度，W/m2；Sfield为聚光镜场面积，m2；ηoptical为聚光镜场的光学效率；ηreceiver为聚光镜场吸热器效率；ηpower为聚光镜场动力岛效率。
S240、根据第一关系变化式、第二关系变化式以及第三关系变化式，确定聚光镜场日发电量与清洁周期的第四关系变化式。
具体的，第一关系变化式表征了聚光镜场内反射率与清洁周期的关系；第二关系变化式表征了镜面反射率与光学效率的关系，将反射率与清洁周期的关系代入其中，最终可以得到光学效率与清洁周期的关系；第三关系变化式表征了光学效率与日发电量的关系，将光学效率与清洁周期的关系代入其中，最终可以得到日发电量与清洁周期的关系。这里，将聚光镜场日发电量与清洁周期的关系定义为第四关系变化式。
S250、根据第四关系变化式结合目标镜面反射率，确定聚光镜场采用清洁周期表征的日发电损失量。
其中，目标镜面反射率具体可以理解为清洁后镜面反射率，将其作为已知量，其为定值。日发电损失量具体可以理解为清洗后和清洗前的日发电量之差所造成的费用损失。
具体的，第四关系变化式表征了聚光镜场日发电量与清洁周期的关系，根据聚光镜场日发电量与清洁周期的关系变化式可以确定将清洁前日发电量表示为以清洁周期为变量的函数，将目标镜面反射率代入第二关系变化式可以得到光学效率，将得到的光学效率代入第三关系变化式，可以得到清洁后的日发电量，将清洁后的日发电量与清洁前的日发电量做差，并将差值与当地电价相乘，可以得到聚光镜场采用清洁周期表征的日发电损失量。
优选的，根据第四关系变化式结合目标镜面反射率，确定聚光镜场在清洁周期内的日发电损失量，具体可以由以下步骤来实现：
a)根据第四关系变化式，确定聚光镜场中采用清洁周期表征的清洁前日发电量。
具体的，根据第一关系变化式可以将聚光镜场内反射率表示为以清洁周期为变量的函数；将该函数带入到第二关系变化式，可以将聚光镜场内光学效率表示为以清洁周期为变量的函数；将反射率与清洁周期的函数代入第三关系变化式，即依据第四关系变化式，可以将聚光镜场日发电量表示为以清洁周期为变量的函数，从而聚光镜场中采用清洁周期表征的清洁前日发电量可以表示为以清洁周期为变量的函数，当清洁周期取某一定值时，清洁前日发电量也为定值。
b)将目标镜面反射率作为已知量，结合第二关系变化式及第三关系变化式，确定聚光镜场的清洁后日发电量。
其中，目标镜面反射率具体可以理解为清洁后镜面反射率，将其作为已知量。
具体的，第二关系式表征了镜面反射率与光学效率的关系，第三关系式表征了光学效率与日发电量的关系。已知清洁后镜面反射率，将其代入第二关系变化式运算可得到光学效率；将光学效率代入第三关系式中运算可获得聚光镜场的清洁后日发电量。
c)基于清洁后日发电量与清洁前日发电量，获得聚光镜场中采用清洁周期表征的日发电损失量。
具体的，将清洁后日发电量与清洁前日发电量作差，并与当地电价做乘积，即可获得聚光镜场中采用清洁周期表征的日发电损失量。
S260、通过日发电损失量、清洁周期以及清洁次数，确定聚光镜场中采用清洁周期表征的年发电损失量。
其中，清洁次数与清洁周期存在约束关系，清洁次数是随清洁周期变化而变化的变量，当清洁周期确定，则清洁次数也会确定。示例性的：年清洁总次数N与清洁周期T之间的关系满足：(T+Tcl)·N+T*＝365；其中，Tcl表示聚光镜场每次清洁的占用天数；T*表示聚光镜场所在地的极端天气天数。
具体的，将日发电损失量、清洁周期以及清洁次数的乘积，作为聚光镜场中采用清洁周期表征的年发电损失量。
S270、通过年发电损失量构建的目标函数模型，获得满足设定约束条件的清洁周期。
其中，目标函数模型具体可以理解是关于年清洁总损失量的函数，可以由年发电损失量以及全年清洁成本费用之和来构建。
在完全完成一次镜场的清洗时，清洗成本主要包括清洗装置(手持清洗器、清洗车辆等)费用、清洗人员的劳务费和清洗用水费用，以三者之和为镜场的一次清洗成本，乘以全年的清洗次数，作为镜场全年清洗成本费用。
示例性的，每次清洁的费用可以表示为：C＝Cw·Dw+(Cp·Np+Cv·Nv)·Tcl，其中以C表示每次清洗的费用，元/次；Cw为当地水价，元/吨；Dw为每次清洗耗水量，吨/次；Cp为清洗工人每天劳务费，元/人/天；Np为清洗工人数目，人；Cv为清洗车辆每天耗油、维修及保养等费用，元/辆/天；Nv为清洗车数目，辆；Tcl为每次清洗完整个镜场的时间，天。
其中，约束条件具体可以理解为对年清洁总损失量的约束条件，例如，可以是使年清洁总损失量最小。另外，可以清楚的是，年清洁总次数与清洁周期、清洁占用天数以及极端天气天数等之和需满足一年总天数，如本年总天数为365，则各参数通过运算应满足365天。
具体的，将年发电损失量以及全年清洁成本费用之和来构建目标函数，将约束条件代入目标函数中，根据年清洁总损失量最小，求解对应的清洁周期，即为最优清洁周期。
优选的，通过年发电损失量构建的目标函数模型表示为：Loss＝Eloss(T)+C·N；其中，Loss为年清洁总损失量，Eloss(T)为采用清洁周期表征的年发电损失量，C为聚光镜场的一次清洁维护费用，N为聚光镜场的年清洁总次数。
其中，约束条件为年清洁总损失量Loss最小，且年清洁总次数N与清洁周期T之间的关系满足：(T+Tcl)·N+T*＝365；其中，Tcl表示聚光镜场每次清洁的占用天数；T*表示聚光镜场所在地的极端天气天数。
为了更清楚的表述本发明实施例，图3为某电站年清洁周期与年清洁总损失量之间的关系示例图，选取某50MW塔式光热机组为例，其主要参数见表2，如：目标镜面反射率为0.9，上网电价为1.14元/度，当地水价为3元/吨，清洗工人劳务费为300元/人/天，清洗车辆费用为1000元/辆/天，并利用相关程序进行优化求解。
表2电站清洗优化模型参数
Figure BDA0003198618380000131
经计算，年清洁总损失量与年清洁周期之间的关系曲线如图3所示，横坐标表示年清洁周期，纵坐标表示年清洁总损失量。由图3可知，随着清洗周期的增加，清洗次数减少，清洗成本下降；但是由于灰尘在定日镜表面不断积聚，定日镜的反射率下降，导致电站的发电量及机组效率下降，使得度电成本逐渐高于上网电价，造成发电量损失费用上升，因此存在最优化的清洗周期。电站运行期间存在着降雨以及大风，对定日镜表面的灰尘具有一定的冲洗作用，降低了灰尘的积聚速度，可以在较长的一个时间周期之后进行必要的清洗，即可隔18天左右清洗一次，电站全年的总经济损失为2332万元。
本发明实施例二提供了一种光热电站聚光镜场的清洁周期评估方法，具体化了根据第一关系变化式及第二关系变化式，结合给定的目标镜面反射率，确定按照清洁周期对聚光镜场进行清洗的年发电损失量的过程以及具体化了年发电损失量构建的目标函数模型。本实施例提供的方法，通过年发电损失量构建的目标函数模型，获得满足设定约束条件的清洁周期，可以有效地优化电站性能，降低经济成本。
实施例三
图4为本发明实施例三提供的一种光热电站聚光镜场的清洁周期评估装置的结构框图，如图4所示，该装置包括：第一关系变化式获取模块31、第二关系变化式获取模块32、年发电损失量确定模块33和清洁周期获得模块34。
第一关系变化式获取模块31，用于获取聚光镜场内镜面反射率与清洁周期的第一关系变化式，第一关系变化式通过聚光镜场所在地天气数据与镜面反射率的变化关系确定；
第二关系变化式获取模块32，用于获取聚光镜场内镜面反射率与光学效率的第二关系变化式；
年发电损失量确定模块33，用于根据第一关系变化式及第二关系变化式，结合给定的目标镜面反射率，确定按照清洁周期对聚光镜场进行清洗的年发电损失量；
清洁周期获得模块34，用于通过年发电损失量构建的目标函数模型，获得满足设定约束条件的清洁周期。
可选的，镜面反射率与清洁周期的第一关系变化式表示为：
ρ＝ρ0-(a+b·T+c·T2+…m·Tn)(T≥2)；其中，ρ为聚光镜场的镜面反射率，ρ0为设定的聚光镜场的初始镜面反射率，T为清洁周期，a、b、c、m为常数，n≥2。
可选的，镜面反射率与光学效率的第二关系变化式表示为：
ηoptical＝ρ·ηcos·ηS&B·ηaa·ηint；其中，ηoptical为聚光镜场的光学效率；ρ为聚光镜场的镜面反射率；ηcos为聚光镜场的余弦效率；ηS&B为聚光镜场的阴影遮挡效率；ηaa为大气透射率；ηint为定日镜的溢出效率。
可选的，年发电损失量确定模块33具体可以包括：
第三关系变化式获取单元，用于获取聚光镜场的光学效率与聚光镜场日发电量的第三关系变化式；
第四关系变化式获取单元，用于根据第一关系变化式、第二关系变化式以及第三关系变化式，确定聚光镜场日发电量与清洁周期的第四关系变化式；
日发电损失量确定单元，用于根据第四关系变化式结合目标镜面反射率，确定聚光镜场采用清洁周期表征的日发电损失量；
年发电损失量确定单元，用于通过日发电损失量、清洁周期以及清洁次数，确定聚光镜场中采用清洁周期表征的年发电损失量。
可选的，聚光镜场的光学效率与聚光镜场日发电量的第三关系变化式表示为：E＝∫(DNI·Sfield·ηoptical·ηreceiver·ηpower)dt；其中，E为聚光镜场日发电量，kWh；DNI为太阳法向直射辐照度，W/m2；Sfield为聚光镜场面积，m2；ηoptical为聚光镜场的光学效率；ηreceiver为聚光镜场吸热器效率；ηpower为聚光镜场动力岛效率。
可选的，日发电损失量确定单元具体可以用于：
根据第四关系变化式，确定聚光镜场中采用清洁周期表征的清洁前日发电量；
将目标镜面反射率作为已知量，结合第二关系变化式及第三关系变化式，确定聚光镜场的清洁后日发电量；
基于清洁后日发电量与清洁前日发电量，获得聚光镜场中采用清洁周期表征的日发电损失量。
可选的，年发电损失量确定单元具体可以用于：
将日发电损失量、清洁周期以及清洁次数的乘积，作为聚光镜场中采用清洁周期表征的年发电损失量。
可选的，通过年发电损失量构建的目标函数模型表示为：
Loss＝Eloss(T)+C·N；其中，Loss为年清洁总损失量，Eloss(T)为采用清洁周期表征的年发电损失量，C为聚光镜场的一次清洁维护费用，N为聚光镜场的年清洁总次数；
其中，约束条件为年清洁总损失量Loss最小，且年清洁总次数N与清洁周期T之间的关系满足：(T+Tcl)·N+T*＝365；其中，Tcl表示聚光镜场每次清洁的占用天数；T*表示聚光镜场所在地的极端天气天数。
上述装置可执行本发明前述所有实施例所提供的方法，具备执行上述方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明前述所有实施例所提供的方法。
实施例四
图5为本发明实施例四提供的一种计算机设备的结构框图，如图5所示，该计算机设备包括处理器41、存储器42、输入装置43和输出装置44；计算机设备中处理器41的数量可以是一个或多个，图5中以一个处理器41为例；计算机设备中的处理器41、存储器42、输入装置43和输出装置44可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
存储器42作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的光热电站聚光镜场的清洁周期评估方法对应的程序指令/模块(例如，光热电站聚光镜场的清洁周期评估装置中的第一关系变化式获取模块31、第二关系变化式获取模块32、年发电损失量确定模块33和清洁周期获得模块34)。处理器41通过运行存储在存储器42中的软件程序、指令以及模块，从而执行计算机设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的光热电站聚光镜场的清洁周期评估方法。
存储器42可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器42可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器42可进一步包括相对于处理器41远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置43可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与计算机设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置44可包括显示屏等显示设备。
实施例五
本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种光热电站聚光镜场的清洁周期评估方法，该方法包括：
获取聚光镜场内镜面反射率与清洁周期的第一关系变化式，第一关系变化式通过聚光镜场所在地天气数据与镜面反射率的变化关系确定；
获取聚光镜场内镜面反射率与光学效率的第二关系变化式；
根据第一关系变化式及第二关系变化式，结合给定的目标镜面反射率，确定按照清洁周期对聚光镜场进行清洗的年发电损失量；
通过年发电损失量构建的目标函数模型，获得满足设定约束条件的清洁周期。
当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的光热电站聚光镜场的清洁周期评估方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述光热电站聚光镜场的清洁周期评估装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种光热电站聚光镜场的清洁周期评估方法，其特征在于，包括：
获取聚光镜场内镜面反射率与清洁周期的第一关系变化式，所述第一关系变化式通过聚光镜场所在地天气数据与镜面反射率的变化关系确定；
获取聚光镜场内镜面反射率与光学效率的第二关系变化式；
根据所述第一关系变化式及第二关系变化式，结合给定的目标镜面反射率，确定按照清洁周期对所述聚光镜场进行清洗的年发电损失量；
通过所述年发电损失量构建的目标函数模型，获得满足设定约束条件的清洁周期。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镜面反射率与清洁周期的第一关系变化式表示为：
ρ＝ρ0-(a+b·T+c·T2+…m·Tn)(T≥2)
其中，ρ为聚光镜场的镜面反射率，ρ0为设定的聚光镜场的初始镜面反射率，T为清洁周期，a、b、c、m为常数，n≥2。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述镜面反射率与光学效率的第二关系变化式表示为：
ηoptical＝ρ·ηcos·ηS&B·ηaa·ηint；
其中，ηoptical为聚光镜场的光学效率；ρ为聚光镜场的镜面反射率；ηcos为聚光镜场的余弦效率；ηS&B为聚光镜场的阴影遮挡效率；ηaa为大气透射率；ηint为定日镜的溢出效率。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一关系变化式及第二关系变化式，结合给定的目标镜面反射率，确定按照清洁周期对所述聚光镜场进行清洗的年发电损失量，包括：
获取聚光镜场的光学效率与聚光镜场日发电量的第三关系变化式；
根据所述第一关系变化式、第二关系变化式以及所述第三关系变化式，确定所述聚光镜场日发电量与所述清洁周期的第四关系变化式；
根据所述第四关系变化式结合所述目标镜面反射率，确定所述聚光镜场采用清洁周期表征的日发电损失量；
通过所述日发电损失量、清洁周期以及清洁次数，确定所述聚光镜场中采用清洁周期表征的年发电损失量。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述聚光镜场的光学效率与聚光镜场日发电量的第三关系变化式表示为：
E＝∫(DNI·Sfield·ηoptical·ηreceiver·ηpower)dt；
其中，E为聚光镜场日发电量，kWh；DNI为太阳法向直射辐照度，W/m2；Sfield为聚光镜场面积，m2；ηoptical为聚光镜场的光学效率；ηreceiver为聚光镜场吸热器效率；ηpower为聚光镜场动力岛效率。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第四关系变化式结合所述目标镜面反射率，确定所述聚光镜场在清洁周期内的日发电损失量，包括：
根据所述第四关系变化式，确定聚光镜场中采用清洁周期表征的清洁前日发电量；
将所述目标镜面反射率作为已知量，结合所述第二关系变化式及第三关系变化式，确定聚光镜场的清洁后日发电量；
基于所述清洁后日发电量与清洁前日发电量，获得所述聚光镜场中采用清洁周期表征的日发电损失量。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过所述日发电损失量、清洁周期以及清洁次数，确定所述聚光镜场中采用清洁周期表征的年发电损失量，包括：
将所述日发电损失量、清洁周期以及清洁次数的乘积，作为所述聚光镜场中采用清洁周期表征的年发电损失量。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，通过所述年发电损失量构建的目标函数模型表示为：
Loss＝Eloss(T)+C·N；
其中，Loss为年清洁总损失量，Eloss(T)为采用清洁周期表征的年发电损失量，C为聚光镜场的一次清洁维护费用，N为聚光镜场的年清洁总次数；
其中，约束条件为年清洁总损失量Loss最小，且年清洁总次数N与清洁周期T之间的关系满足：
(T+Tcl)·N+T*＝365
其中，Tcl表示聚光镜场每次清洁的占用天数；T*表示聚光镜场所在地的极端天气天数。
9.一种光热电站聚光镜场的清洁周期评估装置，其特征在于，包括：
第一关系变化式获取模块，用于获取聚光镜场内镜面反射率与清洁周期的第一关系变化式，所述第一关系变化式通过聚光镜场所在地天气数据与镜面反射率的变化关系确定；
第二关系变化式获取模块，用于获取聚光镜场内镜面反射率与光学效率的第二关系变化式；
年发电损失量确定模块，用于根据所述第一关系变化式及第二关系变化式，结合给定的目标镜面反射率，确定按照清洁周期对所述聚光镜场进行清洗的年发电损失量；
清洁周期获得模块，用于通过所述年发电损失量构建的目标函数模型，获得满足设定约束条件的清洁周期。
10.一种计算机设备，其特征在于，所述设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-8中任一所述的清洁周期评估方法。
11.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-8中任一所述的清洁周期评估方法。
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