大規(guī)模集熱場分布式控制系統(tǒng)研究─熱力系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、在當前環(huán)境污染日趨嚴峻和能源儲量不斷減少的雙重形勢下，新能源技術的研究開發(fā)應用成為當前能源技術領域的一大熱點。太陽能熱發(fā)電以其清潔無污染和儲量豐富分布均勻的特點吸引了各國政府和研究者的關注。太陽能熱發(fā)電技術是一種有別于傳統(tǒng)薪柴和化石燃料的新型能源，對環(huán)境無污染，開發(fā)利用過程中能夠做到綠色環(huán)保。開發(fā)和利用太陽能資源是一種能源可持續(xù)發(fā)展方式。西方發(fā)達國家如美國、西班牙、意大利等國已經有成功商業(yè)化運營的多座各類太陽能熱發(fā)電電站。而我國在太陽能

2、熱發(fā)電領域的研究應用還比較薄弱，工程建設還不規(guī)范，需要政府和研究人員關注和加大投入。
　　本文對當前主流的太陽能熱發(fā)電技術進行了調研，介紹了以塔式和蝶式為代表的點聚焦熱發(fā)電模式以及以槽式和菲涅爾式為代表的線聚焦熱發(fā)電模式。分析了各種模式的太陽能熱發(fā)電的優(yōu)勢和不足。介紹了槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的構成，如聚光集熱系統(tǒng)、儲熱系統(tǒng)和蒸汽輪機發(fā)電系統(tǒng)。然后，本文對太陽能槽式直接蒸汽熱發(fā)電系統(tǒng)的構成進行了介紹，并對該控制系統(tǒng)的循環(huán)泵控制回路、中

3、段汽水分離器控制回路、末端汽水分離器液位控制回路、鏡場出口蒸汽壓力控制回路和鏡場出口蒸汽溫度控制回路進行了分析。該系統(tǒng)是個很復雜的非線性系統(tǒng)，并且具有大慣性、滯后時間長、參數(shù)時變等特點。由于氣象變化等形成的太陽能輻射不穩(wěn)定，會增加熱發(fā)電系統(tǒng)的溫度和壓力控制難度。
　　蒸汽溫度是貫穿于整個系統(tǒng)的重要參數(shù)，從聚光集熱鏡場到傳熱換熱過程再到蒸汽發(fā)電，是一個重要的控制對象。再加之溫度、壓力和流量之間耦合關系，使得對于溫度的控制變得更為復雜

4、。所以利用傳統(tǒng)的PID控制技術實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求相對困難。為了達到滿意的控制品質，則需要尋求更優(yōu)的控制算法和設計方案。本文從基本的智能算法出發(fā)，針對出口蒸汽溫度系統(tǒng)，提出了模糊自適應PID控制策略、基于BP神經網絡PID的控制策略和利用混合軟計算方法對以上兩種控制策略進行優(yōu)化。本文針對太陽能熱發(fā)電的聚光集熱場出口蒸汽溫度的仿真研究全部基于軟件MATLAB/simulink。本文設計并完成了模糊自適應PID控制方案，仿真結果表明控制系統(tǒng)