水工質(zhì)吸熱器溫度調(diào)控系統(tǒng)建模及冗余網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

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