太陽能熱發(fā)電聚光系統(tǒng)的建模與控制策略研究.pdf

1、隨著國際油價不斷攀升和全球氣候不斷惡化，太陽能的開發(fā)和利用受到越來越多的關(guān)注和重視，新出臺的國家“十二五”規(guī)劃明確指出：太陽能熱發(fā)電將成為國家未來五年大力扶持與推廣的能源工程。塔式太陽能熱發(fā)電技術(shù)具有較高的聚焦溫度與集熱效率，是所有大規(guī)模熱發(fā)電技術(shù)中成本最低的一種方式。我國在這方面起步較晚，尚有很多關(guān)鍵問題亟待解決。本文對太陽運動規(guī)律、定日鏡聚光跟蹤控制、定日鏡光斑參照系統(tǒng)、定日鏡場優(yōu)化控制等方面進行了研究，探索塔式太陽能聚光建模、控制

2、及優(yōu)化技術(shù)。具體內(nèi)容如下：
　　(1)太陽運動規(guī)律的研究
　　根據(jù)太陽運動的特點，研究太陽運動模型，模擬了太陽運動軌跡在一天內(nèi)的變化情況，總結(jié)太陽角度在一天內(nèi)的變化規(guī)律。
　　(2)定日鏡聚光跟蹤模型建立與控制策略研究
　　建立了定目鏡高度角、方位角全跟蹤系統(tǒng)的幾何模型，完成了定日鏡聚光控制策略，仿真了一天內(nèi)定日鏡高度角、方位角的變化軌跡，分析定日鏡角度變化規(guī)律。
　　(3)定日鏡光斑參照系統(tǒng)的設(shè)計與定日鏡

3、的參數(shù)估計
　　針對定日鏡開環(huán)控制的不足，基于光斑成像原理，建立光斑參照系統(tǒng)BCS(BeamCharacterization System)，提高了聚光系統(tǒng)的可靠性與精確性，并提出了一種基于非線性最小二乘法來實現(xiàn)參數(shù)估計的方法，建立定日鏡的聚光追日模型。
　　(4)大規(guī)模定日鏡場優(yōu)化控制策略的研究
　　研究了不同時間、不同位置對定日鏡反射光斑飄移軌跡的影響，總結(jié)光斑飄移規(guī)律，研究大規(guī)模定日鏡場中定日鏡控制周期的變化規(guī)律