太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)接收器的建模仿真及控制算法研究.pdf

1、為應(yīng)對(duì)能源短缺、氣候變化及環(huán)境污染，世界各國(guó)都積極開展聚光發(fā)電系統(tǒng)的研究。其中，塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電是大規(guī)模太陽(yáng)能發(fā)電中最為經(jīng)濟(jì)的方式之一。由于太陽(yáng)能的間歇性，以及電站系統(tǒng)的非線性、多變量和強(qiáng)耦合等特點(diǎn)，必須對(duì)電站進(jìn)行建模與仿真，并設(shè)計(jì)合理的控制方法與鏡場(chǎng)聚焦策略，保證電站平穩(wěn)、安全、高效運(yùn)行。太陽(yáng)能接收器是塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分，是光熱轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵。本文對(duì)水/蒸汽接收器、熔鹽接收器進(jìn)行建模與仿真，完成的主要工作如下:
　　

2、(1)針對(duì)水/蒸汽管狀接收器，在(A)str(o)m-Bell鍋爐模型基礎(chǔ)上，將吸熱管沿軸向空間離散化，建立了接收器的分段集總參數(shù)模型，從而能夠反映能量分布對(duì)接收器系統(tǒng)的影響。模型仿真結(jié)果與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)及實(shí)際電站實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比、以及在不同工況下的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真結(jié)果驗(yàn)證了模型的正確性和有效性。
　　(2)利用定日鏡可獨(dú)立調(diào)控的特點(diǎn)，提出了基于鏡場(chǎng)優(yōu)化調(diào)度的接收器壓力控制方法，通過建立鏡場(chǎng)分區(qū)的優(yōu)化調(diào)度問題、求解得到部分定日鏡的聚焦?fàn)顟B(tài)進(jìn)而

3、控制接收器接收到的太陽(yáng)輻射能來實(shí)現(xiàn)壓力控制。針對(duì)鏡場(chǎng)能量?jī)?yōu)化調(diào)度問題，分析貪婪算法和粒子群算法的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了一種貪婪算法和粒子群算法結(jié)合的改進(jìn)求解算法，基于改進(jìn)算法的接收器控制仿真結(jié)果表明提出的方法控制效果良好。
　　(3)以美國(guó)Solar Two電站為原型，對(duì)高溫熔鹽接收器吸熱管沿軸向空間離散化，建立接收器分段集總參數(shù)模型。通過與Solar Two電站接收器測(cè)試文檔結(jié)果對(duì)比，以及對(duì)接收器模型典型工況的動(dòng)態(tài)仿真，驗(yàn)證了模型的正確