大規(guī)模集熱場(chǎng)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(dāng)前環(huán)境污染日趨嚴(yán)峻和能源儲(chǔ)量不斷減少的雙重形勢(shì)下，新能源技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)應(yīng)用成為當(dāng)前能源技術(shù)領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。太陽(yáng)能熱發(fā)電以其清潔無(wú)污染和儲(chǔ)量豐富分布均勻的特點(diǎn)吸引了各國(guó)政府和研究者的關(guān)注。太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)是一種有別于傳統(tǒng)薪柴和化石燃料的新型能源，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中能夠做到綠色環(huán)保。開(kāi)發(fā)和利用太陽(yáng)能資源是一種能源可持續(xù)發(fā)展方式。西方發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、西班牙、意大利等國(guó)已經(jīng)有成功商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的多座各類太陽(yáng)能熱發(fā)電電站。而我國(guó)在太陽(yáng)能

2、熱發(fā)電領(lǐng)域的研究應(yīng)用還比較薄弱，工程建設(shè)還不規(guī)范，需要政府和研究人員關(guān)注和加大投入。
　　本文對(duì)當(dāng)前主流的太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)進(jìn)行了調(diào)研，介紹了以塔式和蝶式為代表的點(diǎn)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(yáng)能熱發(fā)電的優(yōu)勢(shì)和不足。介紹了槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成，如聚光集熱系統(tǒng)、儲(chǔ)熱系統(tǒng)和蒸汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)。然后，本文對(duì)太陽(yáng)能槽式直接蒸汽熱發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行了介紹，并對(duì)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(chǎng)出口蒸汽壓力控制回路和鏡場(chǎng)出口蒸汽溫度控制回路進(jìn)行了分析。該系統(tǒng)是個(gè)很復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，并且具有大慣性、滯后時(shí)間長(zhǎng)、參數(shù)時(shí)變等特點(diǎn)。由于氣象變化等形成的太陽(yáng)能輻射不穩(wěn)定，會(huì)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(gè)系統(tǒng)的重要參數(shù)，從聚光集熱鏡場(chǎng)到傳熱換熱過(guò)程再到蒸汽發(fā)電，是一個(gè)重要的控制對(duì)象。再加之溫度、壓力和流量之間耦合關(guān)系，使得對(duì)于溫度的控制變得更為復(fù)雜

4、。所以利用傳統(tǒng)的PID控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求相對(duì)困難。為了達(dá)到滿意的控制品質(zhì)，則需要尋求更優(yōu)的控制算法和設(shè)計(jì)方案。本文從基本的智能算法出發(fā)，針對(duì)出口蒸汽溫度系統(tǒng)，提出了模糊自適應(yīng)PID控制策略、基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的控制策略和利用混合軟計(jì)算方法對(duì)以上兩種控制策略進(jìn)行優(yōu)化。本文針對(duì)太陽(yáng)能熱發(fā)電的聚光集熱場(chǎng)出口蒸汽溫度的仿真研究全部基于軟件MATLAB/simulink。本文設(shè)計(jì)并完成了模糊自適應(yīng)PID控制方案，仿真結(jié)果表明控制系統(tǒng)