[发明专利]一种用于太阳能集热发电的集热场镜场出口温度控制方法

说明书

本发明公开了一种用于太阳能集热发电的集热场镜场出口温度控制方法，将前馈DNI、集热场入口温度引入系统，通过前馈补偿的方式及时对流量进行补偿，当前馈DNI、集热场入口温度发生变化时，通过前馈环节立即算出适当的流量补偿值并叠加到温度控制器的输出端，并通过流量控制器及时调整泵速对前馈DNI、集热场入口温度的变化做出快速反应，而无需等到前馈DNI、集热场入口温度的影响反应到出口温度时才进行调整，通过该方法，能够有效的改善流量调整不及时而造成的各种问题。

技术领域

本发明涉及太阳能光热发电技术领域，具体为一种用于太阳能集热发电的集热场镜场出口温度控制方法。

背景技术

太阳能热发电是一种可集中进行规模化发电的清洁能源方式。槽式系统是目前太阳能集热发电方式当中，技术成熟度和商业化验证度最高的。太阳能热发电所需要的热源全部来自于太阳光照，而太阳光照在一天内各个时间点的光照强度存在很大差异，由于太阳能光热发电系统启停过程长，步骤繁琐，代价较大。

当光照情况适中时，需要通过集热场流量调节来控制集热场导热油的出口温度，保证换热器具有较高的工作效率。而随着光照强度的降低，通过调整循环泵泵速从而实现流量调节来控制导热油出口温度恒定，而此时如何保证在DNI发生变化、入口温度发生变化时能及时调整导热油流量从而精确控制导热油出口温度是一个技术难关，有待解决。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种用于太阳能集热发电的集热场镜场出口温度控制方法，通过该方法，能够有效的改善流量调整不及时而造成的各种问题，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于太阳能集热发电的集热场镜场出口温度控制方法，将前馈DNI、集热场入口温度引入系统，通过前馈补偿的方式及时对流量进行补偿，当前馈DNI、集热场入口温度发生变化时，通过前馈环节立即算出适当的流量补偿值并叠加到温度控制器的输出端，并通过流量控制器及时调整泵速对前馈DNI、集热场入口温度的变化做出快速反应，而无需等到前馈DNI、集热场入口温度的影响反应到出口温度时才进行调整。

优选的，将辐照仪的DNI数据、流量数据、以及回路进出口温度数据接入控制回路中的上位控制器中，通过上位软件对以上各参数进行直接处理。

优选的， 建立流量与出口温度间的数学模型，根据该模型整定PID参数，保证DNI和入口温度尽量稳定，通过手动调节导热油流量进行出口温度阶跃测试，采集出口温度的变化曲线。

优选的，建立DNI与出口温度间的数学模型，根据该模型整定PID参数，保证前馈参数入口温度和导热油流量不变，在天气适宜的情况下，当DNI发生阶跃变化后，采集出口温度变化曲线。

优选的，如果天气适宜的情况下，则需要采集多次采集DNI阶跃变化对出口温度的影响并多次采集出口温度变化曲线。

优选的，建立入口温度与出口温度间的数学模型，根据该模型整定前馈PID参数，保证DNI和流量稳定，手动调节入口温度发生阶跃变化，采集出口温度的变化曲线。

优选的，通过建立各个参数之间的数学模型，对回路温度控制的基础而建立了三种前馈补偿策略：

（1）出口温度-流量PID：通过设定的出口温度对回路流量进行直接整定，通过PID调节，整定出不同设定温度下对应的回路流量；

（2）流量-循环泵速PID：导热油的特性因温度变化而变化，且循环泵转速与导热油流量不遵循相似定律，故建立内环控制，该控制通过设定的流量大小对循环泵速进行直接整定，从而得到稳定的流量输出。通过直接控制循环泵输出的方式进行控制，通过设定的流量大小对循环泵速进行直接整定，从而得到稳定的流量输出；

（3）入口温度-空冷器输出PID：通过设定的入口温度对空冷器输出进行直接整定，通过PID调节，整定出不同设定温度下对应的空冷器输出。