大功率碟式太陽能電站大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)研究.pdf

1、大風(fēng)是影響太陽能電站發(fā)電安全性和穩(wěn)定性的主要自然因素，它可能會引起太陽能發(fā)電系統(tǒng)聚光器網(wǎng)架嚴(yán)重變形、集熱鏡破損甚至整機(jī)損壞性坍塌，為確保太陽能電站的安全、可靠和高效運(yùn)行，本文針對大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)開展了預(yù)警策略研究、系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)與分析。
　　在總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，根據(jù)太陽能電站的大風(fēng)預(yù)警要求和可能的風(fēng)場特點(diǎn)，論文提出了以時(shí)間點(diǎn)預(yù)警為主、預(yù)警值預(yù)警為輔的預(yù)警策略，同時(shí)針對湘電集團(tuán)25KW太陽能電站雙軸跟蹤驅(qū)動系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一

2、種大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)，開展了相關(guān)元器件的選型研究和電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析。基于交流永磁同步電機(jī)矢量控制策略，構(gòu)建了大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)的電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)的三閉環(huán)反饋伺服控制系統(tǒng)并建立了其數(shù)學(xué)模型，仿真分析了整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)特性，并探討了改變等效轉(zhuǎn)動慣量、等效阻尼、等效剛度和傳動比對高度角角速度及角加速度的影響。對比分析了時(shí)間序列分析法、卡爾曼濾波法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法特點(diǎn)及其在風(fēng)速預(yù)測中的優(yōu)劣，確定了可用于大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)的卡爾曼-時(shí)間序列法與R

3、BF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法相融合的組合預(yù)測算法。
　　基于組態(tài)王和MATLAB的軟件平臺，開發(fā)設(shè)計(jì)了一種大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)，開展了PLC、風(fēng)速預(yù)測程序設(shè)計(jì)和用戶登錄管理、風(fēng)速歷史數(shù)據(jù)等應(yīng)用界面設(shè)計(jì)，進(jìn)行了風(fēng)速實(shí)時(shí)監(jiān)控、報(bào)警、風(fēng)速預(yù)測、風(fēng)速平穩(wěn)性判斷等在大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究，搭建了大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)試驗(yàn)平臺并進(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)試，試驗(yàn)結(jié)果表明該大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)合理，風(fēng)速預(yù)測誤差為6.27％，整個(gè)風(fēng)速預(yù)測過程耗時(shí)40s，均能滿足大風(fēng)預(yù)警