1MW塔式太阳能发电系统的建模及控制策略的研究

【摘要】：太阳能发电是一种越来越重要的技术,虽然具有无污染,随时随地可利用的优点,但是其无法脱离太阳光工作的特性,使得太阳能发电系统的集热蓄热能力一直以来都是研究的难题。本文的研究内容主要为太阳能发电系统下的集热系统和蓄热系统,以及该系统的运行过程中存在的影响参数。 本文的研究对象是1MW塔式太阳能光热系统,其中集热子系统是整个系统的基础,但是传统的集热系统都是以计算机的控制逻辑指导相应的器件跟踪太阳,这种方式存在着延迟性和不确定性,本文提出的定日镜机构采用两蜗杆定位装置,并且对该装置上的光敏电阻的反馈信号进行比较,然后通过粗调式传感器和细调式传感器对定日机构进行控制,能够达到一定的即时性和准确性。 对传统蓄热系统进行分析,总结其优缺点然后对蓄热系统进行创新,叙述新式蓄热系统的主要结构,该系统的特点是采用两级蓄热系统,将能量分级别的进行储存,采用高温冷、热罐,以及低温蓄热器将一定的能量储存于蓄热罐中,并且利用集总参数法对集热器、换热器、蓄热系统的吸热放热过程进行建模,仿真得到其运行结果,反应出新式蓄热系统能够在没有太阳能辐射条件下的持续工作能力,验证自己的理论。并且根据运行曲线分析整个系统的运行过程及运行特点,并且针对其中的动态特性,研究影响蓄热系统蓄热能力的主要参数,得到这些参数对整个过程的影响特性,提出自己的优化策略。 最后对整篇文章做出总结,分析研究过程中的难点,以及解决过程,并对光热发电系统的未来发展方向提出自己的建议。 【关键词】：定日镜 光敏电阻控制 两级蓄热 过热蒸汽 集总参数法
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 论文的选题背景及其意义9-10
• 1.2 太阳能发电的优点10-11
• 1.3 国内外光热发电的发展现状11-12
• 1.4 课题研究的主要内容12-14
• 第2章 太阳能光热发电的介绍14-17
• 2.1 塔式光热发电技术14-15
• 2.2 碟式光热发电系统15
• 2.3 槽式光热发电系统15-17
• 第3章 塔式光热发电定日镜系统17-24
• 3.1 传统的塔式光热发电系统的定日镜系统17-18
• 3.2 太阳能跟踪器的设计18-20
• 3.3 太阳能跟踪器控制策略的提出20-22
• 3.4 本章小结22-24
• 第4章 塔式光热发电蓄热系统的研究24-44
• 4.1 传统的塔式太阳能光热发电系统24-28
• 4.1.1 传统塔式光热发电系统的分类24-26
• 4.1.2 改进后的蓄热系统的结构26-28
• 4.2 新式蓄热系统的结构28-30
• 4.2.1 蓄热系统的结构以及工作流程28-29
• 4.2.2 新系统的特点29-30
• 4.3 蓄热系统的建模30-37
• 4.3.1 换热器模型的搭建30-33
• 4.3.2 太阳能集热器的建模33-34
• 4.3.3 高温蓄热系统的建模34-37
• 4.4 系统建模所需要的参数37-40
• 4.5 系统建模及分析40-42
• 4.5.1 系统的评价指标40-41
• 4.5.2 对系统的总体性能进行估算41-42
• 4.6 本章小结42-44
• 第5章 塔式光热发电系统的分析44-53
• 5.1 确定系统的控制策略44-45
• 5.2 在确定的一天内系统模拟45-49
• 5.3 根据仿真结果提出系统的优化策略49-51
• 5.4 本章小结51-53
• 第6章 总结与展望53-57
• 6.1 结论53-55
• 6.2 研究展望55-57
• 参考文献57-60
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况60-61
• 致谢61

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