https://github.com/poboll/dunhuang-100mw-csp-optimization
Multi-objective optimization of heliostat field layout for Dunhuang 100MW concentrated solar power plant using H-MOWOA-ABC algorithm. Dataset for Scientific Data journal submission.
https://github.com/poboll/dunhuang-100mw-csp-optimization
concentrated-solar-power heliostat-optimization multi-objective-optimization optimization-algorithms python renewable-energy scientific-data
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Multi-objective optimization of heliostat field layout for Dunhuang 100MW concentrated solar power plant using H-MOWOA-ABC algorithm. Dataset for Scientific Data journal submission.
- Host: GitHub
- URL: https://github.com/poboll/dunhuang-100mw-csp-optimization
- Owner: poboll
- Created: 2025-08-13T05:05:00.000Z (about 2 months ago)
- Default Branch: main
- Last Pushed: 2025-08-14T11:26:41.000Z (about 2 months ago)
- Last Synced: 2025-08-14T13:18:47.485Z (about 2 months ago)
- Topics: concentrated-solar-power, heliostat-optimization, multi-objective-optimization, optimization-algorithms, python, renewable-energy, scientific-data
- Language: Python
- Homepage:
- Size: 68.4 MB
- Stars: 0
- Watchers: 0
- Forks: 0
- Open Issues: 0
-
Metadata Files:
- Readme: README.md
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README
# 敦煌100MW光热电站定日镜场优化数据集
[](https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
[](https://www.python.org/downloads/)
[](https://www.nature.com/sdata/)
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
```bash
# 克隆项目
git clone
cd 敦煌光热电站优化
# 安装依赖
pip install -r requirements.txt
```
### 2. 快速测试
```bash
# 运行小规模测试 (推荐首次使用)
python run_optimization.py --test
```
### 3. 完整优化
```bash
# 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
```bash
# 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