敦煌100MW光热电站定日镜场优化数据集

本项目为首航敦煌100MW熔盐塔式光热电站创建了一个全面的定日镜场布局优化数据集，基于H-MOWOA-ABC混合多目标优化算法，用于Scientific Data期刊投稿。

🌟 项目亮点

• 🔬 科学严谨: 基于真实电站参数和TMY气象数据
• 🧬 创新算法: H-MOWOA-ABC混合优化算法 (鲸鱼优化算法 + 人工蜂群算法)
• 📊 多目标优化: 同时优化年发电量、LCOE和热通量均匀性
• 🌐 FAIR原则: 数据集符合可发现、可访问、可互操作、可重用标准
• 📈 完整工作流: 从数据预处理到结果可视化的端到端解决方案

🏭 电站信息

• 电站名称: 首航敦煌100MW熔盐塔式光热电站
• 地理位置: 甘肃省敦煌市 (40.063°N, 94.426°E, 海拔1267m)
• 装机容量: 100 MW
• 储热时长: 11小时
• 塔高: 263米
• 定日镜数量: 1000+ (可配置)
• 单镜面积: 115.7 m²

🚀 快速开始

1. 环境准备

# 克隆项目
git clone <repository-url>
cd 敦煌光热电站优化

# 安装依赖
pip install -r requirements.txt

2. 快速测试

# 运行小规模测试 (推荐首次使用)
python run_optimization.py --test

3. 完整优化

# 使用默认配置
python run_optimization.py

# 或使用自定义配置
python run_optimization.py --config my_config.json

4. 检查环境

# 仅检查依赖和数据文件
python run_optimization.py --check-only

项目概述

本项目旨在为《Scientific Data》期刊创建一个符合FAIR原则的定日镜场优化基准数据集，基于首航敦煌100MW熔盐塔式光热电站的真实参数。

目录结构

.
├── README.md                    # 项目说明文件
├── data/
│   ├── raw/
│   │   ├── tmy.1.csv            # NREL TMY气象数据
│   │   └── GSA_Report_43.431483°, 094.494022° (1).xlsx  # GSA报告数据
│   ├── processed/
│   │   ├── heliostat_layout.csv # 基准定日镜布局
│   │   └── heliostat_layout_optimized.csv # 优化后布局
│   └── spatial/
│       ├── *.tif                # 太阳能资源栅格数据
│       └── *.json               # 地理边界数据
├── src/
│   ├── visualization/
│   │   ├── 1.py                 # DNI地图可视化
│   │   └── 2.py                 # 图像裁剪处理
│   ├── data_processing/
│   │   ├── 3.py                 # 卫星瓦片下载
│   │   ├── 3-1.py               # 瓦片拼接
│   │   └── 3-2.py               # 定日镜检测
│   └── optimization/
│       └── (待添加动物园算法)
├── results/
│   ├── figures/
│   └── layouts/
└── docs/
    ├── data_schema.md
    └── methodology.md

数据说明

气象数据

• tmy.1.csv: 敦煌地区典型气象年数据，包含8760小时的太阳辐射和气象参数
• 坐标: 40.063°N, 94.426°E
• 海拔: 1267m

空间数据

• DNI.tif: 直接法向辐射栅格数据
• GHI.tif: 全球水平辐射栅格数据
• TEMP.tif: 温度栅格数据
• xinjiang.json: 新疆地理边界数据

布局数据

• heliostat_layout.csv: 从卫星图像检测得到的基准定日镜布局
• heliostat_layout_optimized.csv: 经过算法优化的定日镜布局

下一步计划

1. 实现动物园算法: 开发多目标优化算法进行定日镜场布局优化
2. 数据集生成: 生成帕累托前沿解集
3. 技术验证: 与实际电站数据对比验证
4. 文档完善: 编写详细的数据模式和方法论文档

引用

如果使用本数据集，请引用相关论文（待发表）。

许可证

• 代码: MIT License
• 数据: CC-BY 4.0