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文檔簡介
1、隨著我國能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,太陽能作為一種可再生清潔能源得到了大力發(fā)展。太陽能熱發(fā)電是太陽能開發(fā)利用的主要形式之一,我國在“十三五”時(shí)期將建設(shè)一批太陽能光熱電站,其中包括多座塔式太陽能熱發(fā)電站。吸熱器作為塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)光熱轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵設(shè)備,其穩(wěn)定高效運(yùn)行對整個(gè)電站的經(jīng)濟(jì)性能有著重要影響。
本文以水工質(zhì)吸熱器為研究對象,對吸熱器特性、控制方法以及控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性與可靠性進(jìn)行研究,主要完成了以下工作:
?。?)本文通過對水
2、工質(zhì)吸熱器的結(jié)構(gòu)分析,根據(jù)能量守恒與質(zhì)量守恒定律,將水工質(zhì)吸熱器吸熱管沿軸向和徑向進(jìn)行離散化,建立了吸熱器的分段集總參數(shù)模型,結(jié)合吸熱器的工藝參數(shù),建立了不同輸入量對吸熱器出口溫度的傳遞函數(shù)模型。通過對水工質(zhì)入口溫度、給水流量以及太陽輻照量等輸入條件變化時(shí)吸熱器出口溫度變化的仿真分析,得出了吸熱器的動(dòng)態(tài)特性。
?。?)基于水工質(zhì)吸熱器的模型,分析現(xiàn)有吸熱器控制方案的缺陷,本文提出了給水流量與定日鏡場類選擇性控制的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),該
3、結(jié)構(gòu)結(jié)合了給水流量控制快速性調(diào)節(jié)與鏡場大范圍調(diào)節(jié)的特點(diǎn),滿足了不同工況下的控制要求。同時(shí),本文提出運(yùn)用多目標(biāo)瞄準(zhǔn)策略,通過調(diào)控定日鏡,解決吸熱器受熱不均的問題。針對PID控制方法對吸熱器控制的局限性,本文提出將廣義預(yù)測的改進(jìn)算法用于吸熱器的出口溫度控制,通過Matlab仿真控制,得出了較好的控制效果。
?。?)為了保證控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性與可靠性,本文提出了控制系統(tǒng)的三層冗余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(CAN網(wǎng)絡(luò)層,以太網(wǎng)層,光纖環(huán)網(wǎng)層),并設(shè)計(jì)了三
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