水工質吸熱器溫度調控系統(tǒng)建模及冗余網(wǎng)絡控制系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著我國能源結構的調整，太陽能作為一種可再生清潔能源得到了大力發(fā)展。太陽能熱發(fā)電是太陽能開發(fā)利用的主要形式之一，我國在“十三五”時期將建設一批太陽能光熱電站，其中包括多座塔式太陽能熱發(fā)電站。吸熱器作為塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)光熱轉換的關鍵設備，其穩(wěn)定高效運行對整個電站的經(jīng)濟性能有著重要影響。
　　本文以水工質吸熱器為研究對象，對吸熱器特性、控制方法以及控制系統(tǒng)的實時性與可靠性進行研究，主要完成了以下工作：
　　（1）本文通過對水

2、工質吸熱器的結構分析，根據(jù)能量守恒與質量守恒定律，將水工質吸熱器吸熱管沿軸向和徑向進行離散化，建立了吸熱器的分段集總參數(shù)模型，結合吸熱器的工藝參數(shù)，建立了不同輸入量對吸熱器出口溫度的傳遞函數(shù)模型。通過對水工質入口溫度、給水流量以及太陽輻照量等輸入條件變化時吸熱器出口溫度變化的仿真分析，得出了吸熱器的動態(tài)特性。
　　（2）基于水工質吸熱器的模型，分析現(xiàn)有吸熱器控制方案的缺陷，本文提出了給水流量與定日鏡場類選擇性控制的控制系統(tǒng)結構，該

3、結構結合了給水流量控制快速性調節(jié)與鏡場大范圍調節(jié)的特點，滿足了不同工況下的控制要求。同時，本文提出運用多目標瞄準策略，通過調控定日鏡，解決吸熱器受熱不均的問題。針對PID控制方法對吸熱器控制的局限性，本文提出將廣義預測的改進算法用于吸熱器的出口溫度控制，通過Matlab仿真控制，得出了較好的控制效果。
　?。?）為了保證控制系統(tǒng)的實時性與可靠性，本文提出了控制系統(tǒng)的三層冗余網(wǎng)絡結構（CAN網(wǎng)絡層，以太網(wǎng)層，光纖環(huán)網(wǎng)層），并設計了三