碟式太阳能热动力发电系统的研究

【摘要】： 在地球环境污染和能源变化形势日趋严峻的背景下,太阳能作为一种无公害、储量无穷的自然能源,引起了人们的广泛关注。为此,本文在综述了碟式太阳能热动力发电系统研究的发展状况、研究动态及应用前景的基础上,对碟式太阳能热动力发电系统进行了设计和分析。 碟式太阳能热动力发电系统是一个较为复杂的系统。本文主要针对碟式太阳能热动力发电系统中的跟踪控制系统、热电转换装置、电力变换装置和交流稳压装置做了一些相应的研究和应用工作。跟踪控制系统部分,采用古典控制理论对此部分进行了方案分析和设计,并利用Matlab对其进行了Simulink仿真;热电转换装置部分,采用美国约克公司(YORK,全球最大的独立的暖通空调和冷冻设备专业制造公司之一)实验室的一组数据,参考热力学理论对此部分的模拟计算值与实验结果进行了比较和误差分析;电力变换装置部分,在实验室做出了电路模型,并进行了调试,达到了实验要求;最后给出了高精度交流净化稳压装置部分的基本原理并设计了实际应用电路,该装置已在广州中大中天电气有限公司开发成产品。 本文通过对碟式太阳能热动力发电系统的分析和设计,提出了一种合理的、高效的利用太阳能的方式。 【关键词】：碟式 太阳能 斯特林 热动力发电
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TM615;TK519
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 人类面临的能源问题10-11
• 1.2 太阳能的特点和优势11-12
• 1.3 我国的太阳能资源12
• 1.4 太阳能发电现状12-13
• 1.5 课题的主要工作和意义13-15
• 第2章 碟式太阳能热动力发电系统15-19
• 2.1 系统组成15-17
• 2.1.1 聚光器15-16
• 2.1.2 跟踪控制系统16
• 2.1.3 集热器16
• 2.1.4 热电转换装置16-17
• 2.1.5 电力变换装置17
• 2.1.6 交流稳压装置17
• 2.1.7 储能装置、蓄电池和补充能源17
• 2.2 碟式太阳能热动力发电系统研究动态及应用前景17-18
• 2.3 本章小结18-19
• 第3章 太阳跟踪控制系统的设计和分析19-29
• 3.1 实现跟踪控制的方案选择19-20
• 3.1.1 控制方式的选择19
• 3.1.2 基本控制过程19-20
• 3.2 跟踪控制系统的设计20-22
• 3.2.1 稳定性21-22
• 3.2.2 稳态误差22
• 3.3 改进措施及分析22-27
• 3.3.1 增加系统的稳定性22-23
• 3.3.2 减小系统稳态误差23-25
• 3.3.3 扰动对输出的影响25
• 3.3.4 对系统的仿真结果25-27
• 3.3.5 数字量化误差27
• 3.4 误差传感器的作用27-28
• 3.5 本章小结28-29
• 第4章 斯特林热电转换装置29-42
• 4.1 热电转换工作原理29
• 4.2 太阳能发电热机模型29-41
• 4.2.1 自由活塞式斯特林发动机30
• 4.2.2 斯特林循环的过程分析30-31
• 4.2.3 斯特林循环的模拟计算31-38
• 4.2.4 模拟计算值与实验结果比较38-40
• 4.2.5 结果及误差分析40-41
• 4.3 本章小结41-42
• 第5章 太阳能发电系统的电力变换装置42-47
• 5.1 DC-DC 直流升压部分42-44
• 5.2 储能部分44-45
• 5.3 DC-AC 逆变部分45-46
• 5.3.1 逆变器的数学模型45-46
• 5.3.2 实用逆变电路46
• 5.4 本章小结46-47
• 第6章 太阳能发电系统的交流净化稳压装置47-58
• 6.1 EPWM 斩波式交流净化稳压电源47-55
• 6.1.1 工作原理48-49
• 6.1.2 EPWM 调制及正弦斩波电压的生成49-54
• 6.1.3 对输入电压波动的补偿与T r 容量54-55
• 6.2 单片机控制的EPWM 斩波式交流净化稳压电源55-57
• 6.2.1 基本原理改进55-56
• 6.2.2 单片机控制芯片AVR905853556-57
• 6.2.3 控制程序流程图57
• 6.3 本章小结57-58
• 结论58-59
• 参考文献59-62
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文62-63
• 致谢63

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