[发明专利]一种光热发电镜场功率测算的分布式计算装置及方法

说明书

一种光热发电镜场功率测算的分布式计算装置及方法，仿真吸热器系统通过聚合各仿真吸热点单元的功率数据统计整个镜场的功率；仿真吸热点单元模拟真实光热发电镜场中吸热器的某一面积区块，通过统计各仿真定日镜单元投射至此面积区块的功率数据，统计该面积区块总功率；仿真定日镜单元模拟真实镜场中定日镜的工作情况得到对各仿真吸热点单元的输出功率；多个仿真定日镜单元连接一个分布式计算节点，分布式计算调度系统连接多个分布式计算节点，根据各分布式计算节点的负载情况，动态调度与分配各仿真镜日镜单元在各分布式计算节点中的部署关系；并且在每个仿真步进周期内安排每个仿真定日镜单元完成功率输出的计算。本发明能提高测算效率和精度。

技术领域

本发明属于塔式太阳能热发电定日镜仿真领域，具体涉及一种光热发电镜场功率测算的分布式计算装置及方法。

背景技术

分布式计算是一门计算机科学，主要用于把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分解成许多小的部分，然后把这些部分分配给许多计算机进行处理，最后把这些计算结果综合起来得到最终的结果。

在光热发电镜场领域，对于镜场实时功率的测算一直是一个非常复杂的问题，主要体现在光热发电过程中，涉及到的基础单位(定日镜)数量众多，光能转换计算复杂，受时间、天气等动态因素影响很大等等。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中对于大规模定日镜场实时功率测算复杂的问题，提供一种光热发电镜场功率测算的分布式计算装置及方法，提高测算效率和精度。

为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：

一种光热发电镜场功率测算的分布式计算装置，包括同时连接多个仿真吸热点单元的仿真吸热器系统，仿真吸热器系统通过聚合各仿真吸热点单元的功率数据来统计整个镜场的功率；所述的仿真吸热点单元用于模拟真实光热发电镜场中吸热器的某一面积区块，通过统计各仿真定日镜单元投射至此面积区块的功率数据，实现统计该面积区块总功率；所述的仿真定日镜单元用于模拟真实镜场中定日镜的工作情况来得到对各仿真吸热点单元的输出功率；多个仿真定日镜单元连接一个分布式计算节点，分布式计算调度系统连接多个分布式计算节点，所述的分布式计算调度系统根据各分布式计算节点的负载情况，动态调度与分配各仿真镜日镜单元在各分布式计算节点中的部署关系；所述的分布式计算节点在每个仿真步进周期内，通过并行计算的方式，安排每个仿真定日镜单元完成功率输出的计算。

作为本发明的一种优选方案，所述的仿真定日镜单元模拟真实镜场中定日镜的工作情况，包括姿态、日光反射效率，以此计算定日镜投射至吸热器的投射形状、光斑大小，得到对各仿真吸热点单元的输出功率。

作为本发明的一种优选方案，所述的分布式计算调度系统与仿真吸热器系统连接关系型数据库。

本发明还提供一种光热发电镜场功率测算的分布式计算方法，包括以下步骤：

-分布式计算调度系统在启动后，通过关系型数据库加载集群内配置的各台计算机信息，并按照计算机配置信息内要求，指定某台计算机作为仿真吸热器系统启动，其他机器作为分布式计算节点启动；

-仿真吸热器系统通过关系型数据库加载与镜场设计一致的配置文件，包括吸热器物理信息、仿真吸热点配置数据，初始化内部的仿真吸热点单元，被初始化的仿真吸热点单元随即完成内部统计输出功率所需的数据结构的初始化工作。

-在仿真吸热器系统内所有仿真吸热点单元初始化完成后，仿真吸热器系统通知分布式计算调度系统，分布式计算调度系统随即从关系型数据库中加载镜场配置中所有定日镜配置信息，并按照定日镜区组关系，将定日镜配置信息发送给各分布式计算节点；

-分布式计算节点收到定日镜配置信息后，初始化运行于其内部的仿真定日镜单元，并在完成所有仿真定日镜单元初始化后，通知分布式计算调度系统；在所有分布式计算节点初始化完成后，在分布式计算调度系统输入计算的开始时间，启动分布式计算装置正式运行；