大规模集热场分布式控制系统研究—热力系统控制策略研究

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1、／ＴＫ３２３处中图分类号：密级：ＵＤＣ：本校编号：讀＊Ｍ《遺乂聲硕±学位论文论文题目；大规模集热场分布式控制系统研究一热力系统控制策略研究研究生姓名０２１２７３８：苏海海学号：学校指导教师姓名：梁玉诗职称：教授级高工工学硕击理论与控制工程申请学位等级：专业：控制２０１５．６．５２０１５．．６１２论文答辩日期论文提交日期；；＿独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研巧成果，除了文中特别加臥标巧和致谢

2、之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州巧通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我＾同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。＾＾学位论文作者签名；如為鸿签字日期：严５年月，日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州巧通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编ｙ？供查阅和借阅。同意学校向国家有关

3、部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）．学位论文作者签名：絮马Ａ导师签名；３＾哥签字日期：年＾月／＞日签字日期：年月化日硕士学位论文大规模集热场分布式控制系统研究─热力系统控制策略研究ResearchontheDistributedControlSystemofLarge-ScaleSolarCollectorField─ResearchOnControlStrategiesoftheThermodynamicControlSystem作者姓名：苏海海

4、学科、专业：控制理论与控制工程研究方向：智能控制与智能系统学号：0212738指导教师：梁玉琦完成日期：2015年5月16日兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要在当前环境污染日趋严峻和能源储量不断减少的双重形势下，新能源技术的研究开发应用成为当前能源技术领域的一大热点。太阳能热发电以其清洁无污染和储量丰富分布均匀的特点吸引了各国政府和研究者的关注。太阳能热发电技术是一种有别于传统薪柴和化石燃料的新型能源，对环境无污染，开发利用过程中能够做到绿色环保。开发和利用

5、太阳能资源是一种能源可持续发展方式。西方发达国家如美国、西班牙、意大利等国已经有成功商业化运营的多座各类太阳能热发电电站。而我国在太阳能热发电领域的研究应用还比较薄弱，工程建设还不规范，需要政府和研究人员关注和加大投入。本文对当前主流的太阳能热发电技术进行了调研，介绍了以塔式和蝶式为代表的点聚焦热发电模式以及以槽式和菲涅尔式为代表的线聚焦热发电模式。分析了各种模式的太阳能热发电的优势和不足。介绍了槽式太阳能热发电系统的构成，如聚光集热系统、储热系统和蒸汽轮机发电系统。然后，本文对太阳能槽式直接蒸汽热发电系统的构成

6、进行了介绍，并对该控制系统的循环泵控制回路、中段汽水分离器控制回路、末端汽水分离器液位控制回路、镜场出口蒸汽压力控制回路和镜场出口蒸汽温度控制回路进行了分析。该系统是个很复杂的非线性系统，并且具有大惯性、滞后时间长、参数时变等特点。由于气象变化等形成的太阳能辐射不稳定，会增加热发电系统的温度和压力控制难度。蒸汽温度是贯穿于整个系统的重要参数，从聚光集热镜场到传热换热过程再到蒸汽发电，是一个重要的控制对象。再加之温度、压力和流量之间耦合关系，使得对于温度的控制变得更为复杂。所以利用传统的PID控制技术实现系统的稳定

7、性要求相对困难。为了达到满意的控制品质，则需要寻求更优的控制算法和设计方案。本文从基本的智能算法出发，针对出口蒸汽温度系统，提出了模糊自适应PID控制策略、基于BP神经网络PID的控制策略和利用混合软计算方法对以上两种控制策略进行优化。本文针对太阳能热发电的聚光集热场出口蒸汽温度的仿真研究全部基于软件MATLAB/simulink。本文设计并完成了模糊自适应PID控制方案，仿真结果表明控制系统最终达到了稳定状态，但是存在上升缓慢和进入稳定状态较慢的问题。而后本文设计并完成了基于BP神经网络PID的控制方案。仿真结

8、果表明控制系统最终能够很快的进入稳定状态，上升时间相对较长。最后，总结全文，并对仿真研究中遇到的问题和不足之处提出了建议。关键词：太阳能热发电；模糊；神经网络；混合软计算；仿真论文类型：应用研究-I-大规模集热场分布式控制系统研究─热力系统控制策略研究AbstractForthereasonsofincreasinglysevereenvironmentpollution