大功率碟式太陽(yáng)能電站大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)研究

【摘要】：大風(fēng)是影響太陽(yáng)能電站發(fā)電安全性和穩(wěn)定性的主要自然因素，它可能會(huì)引起太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)聚光器網(wǎng)架嚴(yán)重變形、集熱鏡破損甚至整機(jī)損壞性坍塌，為確保太陽(yáng)能電站的安全、可靠和高效運(yùn)行，本文針對(duì)大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)開(kāi)展了預(yù)警策略研究、系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)與分析。 在總結(jié)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，根據(jù)太陽(yáng)能電站的大風(fēng)預(yù)警要求和可能的風(fēng)場(chǎng)特點(diǎn)，論文提出了以時(shí)間點(diǎn)預(yù)警為主、預(yù)警值預(yù)警為輔的預(yù)警策略，同時(shí)針對(duì)湘電集團(tuán)25KW太陽(yáng)能電站雙軸跟蹤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一種大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)，開(kāi)展了相關(guān)元器件的選型研究和電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析?；诮涣饔来磐诫姍C(jī)矢量控制策略，構(gòu)建了大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)的電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)的三閉環(huán)反饋伺服控制系統(tǒng)并建立了其數(shù)學(xué)模型，仿真分析了整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)特性，并探討了改變等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、等效阻尼、等效剛度和傳動(dòng)比對(duì)高度角角速度及角加速度的影響。對(duì)比分析了時(shí)間序列分析法、卡爾曼濾波法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法特點(diǎn)及其在風(fēng)速預(yù)測(cè)中的優(yōu)劣，確定了可用于大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)的卡爾曼-時(shí)間序列法與RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法相融合的組合預(yù)測(cè)算法。 基于組態(tài)王和MATLAB的軟件平臺(tái)，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了一種大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)，開(kāi)展了PLC、風(fēng)速預(yù)測(cè)程序設(shè)計(jì)和用戶登錄管理、風(fēng)速歷史數(shù)據(jù)等應(yīng)用界面設(shè)計(jì)，進(jìn)行了風(fēng)速實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、報(bào)警、風(fēng)速預(yù)測(cè)、風(fēng)速平穩(wěn)性判斷等在大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究，搭建了大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)試驗(yàn)平臺(tái)并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，試驗(yàn)結(jié)果表明該大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)合理，風(fēng)速預(yù)測(cè)誤差為6.27%，整個(gè)風(fēng)速預(yù)測(cè)過(guò)程耗時(shí)40s，均能滿足大風(fēng)預(yù)警性能要求，從而有效實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能電站的保護(hù)作用。 【關(guān)鍵詞】：大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng) 預(yù)警策略 伺服控制系統(tǒng) 風(fēng)速預(yù)測(cè)算法 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP273;TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 選題背景及研究意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 鐵路大風(fēng)預(yù)警系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 風(fēng)速預(yù)測(cè)算法研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 研究?jī)?nèi)容14
• 1.4 論文章節(jié)安排14-16
• 第二章 大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)預(yù)警策略及系統(tǒng)構(gòu)成分析16-27
• 2.1 預(yù)警策略分析與確定16-18
• 2.1.1 時(shí)間點(diǎn)預(yù)警16
• 2.1.2 空間點(diǎn)預(yù)警16-17
• 2.1.3 預(yù)警值預(yù)警17
• 2.1.4 預(yù)警策略確定17-18
• 2.2 系統(tǒng)總體構(gòu)成18-20
• 2.3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)20-26
• 2.3.1 PLC 及其相關(guān)模塊20-21
• 2.3.2 傳感器21-22
• 2.3.3 伺服驅(qū)動(dòng)器22-24
• 2.3.4 交流伺服電機(jī)24-25
• 2.3.5 大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)電氣原理圖25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)建模與仿真分析27-44
• 3.1 控制系統(tǒng)的組成27-29
• 3.1.1 一般控制系統(tǒng)組成27-28
• 3.1.2 太陽(yáng)能控制系統(tǒng)組成28-29
• 3.2 太陽(yáng)能控制系統(tǒng)雙軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)29-30
• 3.2.1 方位角行程計(jì)算29
• 3.2.2 高度角行程計(jì)算29-30
• 3.3 太陽(yáng)能控制系統(tǒng)的建模30-37
• 3.3.1 驅(qū)動(dòng)電機(jī)建模30-34
• 3.3.2 電流環(huán)設(shè)計(jì)34-35
• 3.3.3 速度環(huán)設(shè)計(jì)35-36
• 3.3.4 位置環(huán)設(shè)計(jì)36
• 3.3.5 機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)計(jì)算36-37
• 3.4 太陽(yáng)能控制系統(tǒng)仿真分析37-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第四章 大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)風(fēng)速預(yù)測(cè)算法研究44-62
• 4.1 風(fēng)速預(yù)測(cè)算法的性能要求44-45
• 4.2 風(fēng)速時(shí)間序列的檢驗(yàn)與預(yù)處理45-47
• 4.2.1 游程檢驗(yàn)法45-46
• 4.2.2 實(shí)例分析46-47
• 4.3 風(fēng)速預(yù)測(cè)算法建模與預(yù)測(cè)47-60
• 4.3.1 模型預(yù)測(cè)的評(píng)價(jià)指標(biāo)47-48
• 4.3.2 時(shí)間序列分析法建模與預(yù)測(cè)48-51
• 4.3.3 卡爾曼-時(shí)間序列法建模與預(yù)測(cè)51-54
• 4.3.4 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法建模與預(yù)測(cè)54-57
• 4.3.5 組合算法建模與預(yù)測(cè)57-60
• 4.4 本章小結(jié)60-62
• 第五章 大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)62-77
• 5.1 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)62-65
• 5.1.1 PLC 程序設(shè)計(jì)62-64
• 5.1.2 風(fēng)速預(yù)測(cè)程序設(shè)計(jì)64-65
• 5.2 上位機(jī)界面設(shè)計(jì)65-73
• 5.2.1 組態(tài)王軟件介紹65
• 5.2.2 大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)監(jiān)控畫(huà)面設(shè)計(jì)65-69
• 5.2.3 系統(tǒng)風(fēng)速預(yù)測(cè)圖形界面設(shè)計(jì)69-71
• 5.2.4 組態(tài)王和 MATLAB 的數(shù)據(jù)連接71-73
• 5.3 大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試試驗(yàn)73-76
• 5.4 本章小結(jié)76-77
• 第六章 結(jié)論與展望77-79
• 6.1 全文總結(jié)77-78
• 6.2 未來(lái)工作展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 致謝82-83
• 附錄A：攻讀學(xué)位期間參研項(xiàng)目和發(fā)表論文目錄83

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數(shù)控凸輪磨削中三環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)    王勛龍;張紅燕;隋振;郭盟;田彥濤;

永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)仿真    陳永超;李漢強(qiáng);

基于時(shí)間序列分析的風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速預(yù)測(cè)模型    丁明,張立軍,吳義純

基于改進(jìn)空間相關(guān)法和徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)電場(chǎng)短期風(fēng)速分時(shí)預(yù)測(cè)模型    李文良;衛(wèi)志農(nóng);孫國(guó)強(qiáng);完整;繆偉;

三種基于支持向量機(jī)風(fēng)速預(yù)測(cè)方法對(duì)比研究    徐蓓蓓;蔣鐵錚;易宏;

基于時(shí)間序列分析和卡爾曼濾波算法的風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速預(yù)測(cè)優(yōu)化模型    潘迪夫;劉輝;李燕飛;

基于最小二乘支持向量機(jī)的風(fēng)電場(chǎng)短期風(fēng)速預(yù)測(cè)    杜穎;盧繼平;李青;鄧穎玲;

基于小波-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)速及風(fēng)力發(fā)電量預(yù)測(cè)    楊琦;張建華;王向峰;李衛(wèi)國(guó);

基于組態(tài)王和Matlab的雙容水箱液位控制    鄭華;呂偉珍;

基于組態(tài)王、Excel和Matlab的PID自整定仿真軟件    徐江華,孫榮,邵惠鶴

基于小波分析與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)電場(chǎng)短期風(fēng)速預(yù)測(cè)    儲(chǔ)茂得;周松林;

基于Kalman濾波的鎳氫動(dòng)力電池SOC估算方法    吳紅杰;齊鉑金;鄭敏信;劉永喆;

基于支持向量機(jī)的短期風(fēng)速預(yù)測(cè)研究    王慧勤;

地下化學(xué)爆炸地運(yùn)動(dòng)信號(hào)關(guān)聯(lián)探索    唐玉志;馬遠(yuǎn)良;蔡宗義;吳祖堂;王占江;

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基于MATLAB的卡爾曼濾波法參數(shù)辨識(shí)與仿真    童余德;周永余;陳永冰;周崗;

區(qū)間平滑在船用INS/GPS姿態(tài)組合導(dǎo)航系統(tǒng)事后評(píng)估中的應(yīng)用    陳俊杰;信冠杰;王戰(zhàn)軍;嚴(yán)航;

永磁同步直線電機(jī)矢量控制仿真研究    呂飛;秦福星;張松濤;余鳳豪;

無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)可靠性的指數(shù)型壽命數(shù)據(jù)評(píng)估    劉吉軍;劉書(shū)陽(yáng);

一種新型伺服系統(tǒng)智能PID控制器的設(shè)計(jì)    許可;劉建都;李曉鵬;

基于時(shí)延在線檢測(cè)的工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)狀態(tài)模糊估計(jì)    劉文斌;賴旭芝;吳敏;

基于卡爾曼濾波的MultiTouch跟蹤算法的優(yōu)化    祁彩萍;

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online Clustering for Wind Speed Forecasting based on Combination of RBF Neural Network and Persistence Method    

基于相似日聚類的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)速預(yù)測(cè)方法    朱鋒;周瑋;孫輝;

實(shí)測(cè)風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)的修正與預(yù)測(cè)    李正農(nóng);劉艷萍;王鶯歌;

多普勒雷達(dá)和自動(dòng)站資料在鐵路防洪決策中的應(yīng)用    張颯;韓琇;黃磊;馮建設(shè);

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主成分BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型在風(fēng)電場(chǎng)輸出功率中的應(yīng)用    楊曉亮;徐建源;林莘;

基于時(shí)序-支持向量機(jī)的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率預(yù)測(cè)研究    栗然;柯?lián)砬?張孝乾;唐凡;

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基于航海雷達(dá)的海浪遙測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究    唐艷紅

分布式電源的概率建模及其對(duì)電力系統(tǒng)的影響    王敏

我國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)投資風(fēng)險(xiǎn)及決策研究    朱震宇

永磁同步電機(jī)的參數(shù)辨識(shí)及控制策略研究    王松

風(fēng)電場(chǎng)功率短期預(yù)測(cè)方法優(yōu)化的研究    楊志凌

太陽(yáng)能輔助燃煤發(fā)電系統(tǒng)熱力特性研究    閻秦

風(fēng)電場(chǎng)與輸電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃的模型和方法研究    王茜

微網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化與能量管理研究    張穎媛

土木工程中的物理參數(shù)時(shí)域識(shí)別及地震動(dòng)反演研究    王祥建

基于手機(jī)浮動(dòng)車的高速公路交通流監(jiān)控系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)    李超

船舶縱橫搖和升沉運(yùn)動(dòng)預(yù)報(bào)方法研究    王允峰

基于Jerk模型的高機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法研究    魏紀(jì)鋒

自治水下機(jī)器人動(dòng)力學(xué)建模及參數(shù)辨識(shí)研究    袁偉杰

新型水泥干法線回轉(zhuǎn)窯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    路月潭

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乒乓球運(yùn)動(dòng)建模與機(jī)器人擊球規(guī)劃    賈芳

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釩液流儲(chǔ)能電池建模及其平抑風(fēng)電波動(dòng)研究    唐志偉

太陽(yáng)能溫差發(fā)電的研究    顏軍

太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)    紀(jì)獻(xiàn)兵;蒲紹選;謝建;李云蒼;劉滔;

凸輪軸磨床OEM軟件的二次開(kāi)發(fā)及算法設(shè)計(jì)    隋振;郭盟;王勛龍;徐鳳;崔鳴笛;劉愛(ài)蓮;

鐵路防風(fēng)柵抗風(fēng)性能風(fēng)洞試驗(yàn)研究與分析    張健;

環(huán)境風(fēng)對(duì)路堤上快運(yùn)集裝箱平車氣動(dòng)力性能影響    李燕飛;梁習(xí)鋒;劉堂紅;

強(qiáng)橫風(fēng)下青藏線棚車氣動(dòng)性能研究    楊明智;袁先旭;周丹;魯寨軍;

一種基于EMD的短期風(fēng)速多步預(yù)測(cè)方法    劉興杰;米增強(qiáng);楊奇遜;樊小偉;

蘭新線風(fēng)區(qū)段鐵路大風(fēng)氣象災(zāi)害及防風(fēng)措施    李斌;

基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)振蕩和故障識(shí)別    毛鵬,張兆寧,林湘寧,孫雅明

小波變換、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和小波網(wǎng)絡(luò)的函數(shù)逼近能力分析與比較    劉志剛,王曉茹,何正友,錢(qián)清泉

基于模糊支持向量機(jī)方法的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)    龔燈才,李訓(xùn)銘,李林峰

煤基化工—?jiǎng)恿Χ嗦?lián)產(chǎn)系統(tǒng)開(kāi)拓研究    高林

強(qiáng)側(cè)風(fēng)作用下列車運(yùn)行安全性研究    高廣軍

青藏鐵路大風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警與行車指揮系統(tǒng)研究    許平

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新型太陽(yáng)跟蹤裝置機(jī)構(gòu)的研究    宋開(kāi)峰

智能凸輪軸磨床控制軟件編制和加工試驗(yàn)研究    楊占璽

青藏鐵路運(yùn)行安全保障系統(tǒng)大風(fēng)預(yù)測(cè)優(yōu)化算法及推廣應(yīng)用研究    劉輝

日本公司設(shè)想將月球變成超級(jí)太陽(yáng)能電站    

中國(guó)科學(xué)家提出空間太陽(yáng)能電站發(fā)展技術(shù)“路線圖”(上)——寫(xiě)在空間太陽(yáng)能電站發(fā)展技術(shù)研討會(huì)上    范斌;紫曉;

發(fā)展空間太陽(yáng)能電站引發(fā)新技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命    王希季;閔桂榮;

阿聯(lián)酋擬建第一座24h不間斷太陽(yáng)能電站    

世界最高太陽(yáng)能電站    

聯(lián)邦德國(guó)建成西歐最大太陽(yáng)能電站    

太陽(yáng)能電站    

日本欲建太空太陽(yáng)能電站    

得天獨(dú)厚的空間太陽(yáng)能電站    傅民杰

德國(guó)研制成功太陽(yáng)能塔電站    董偉

激光途徑的空間太陽(yáng)能電站    趙長(zhǎng)明;

無(wú)線輸電技術(shù)與衛(wèi)星太陽(yáng)能電站的發(fā)展前景    王秩雄;王挺;喬斌;

太陽(yáng)能電站關(guān)于站址選擇的探討    姜軍海;宋春艷;

自然環(huán)境中太陽(yáng)能電站高溫吸熱涂層材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和研制    程旭東;葉衛(wèi)平;丁彰雄;宮殿清;李光磊;王輝;張樸;萬(wàn)倩;王珂;馬濤;王濤;羅干;

風(fēng)能、太陽(yáng)能電站在農(nóng)村基站應(yīng)用研究    王澤;李德峰;馬力;龐大偉;

西昌擬建全國(guó)最大太陽(yáng)能電站    杜成

美擬建太空太陽(yáng)能電站    

青海柴達(dá)木盆地將建成我國(guó)最大并網(wǎng)太陽(yáng)能電站    姜辰蓉 錢(qián)賀進(jìn)

德計(jì)劃在北非建巨型太陽(yáng)能電站    記者 顧鋼

歐亞國(guó)家爭(zhēng)建巨型太陽(yáng)能電站    竇光宇

柴達(dá)木盆地將建我國(guó)最大并網(wǎng)太陽(yáng)能電站    王靜

德國(guó)最大太陽(yáng)能電站落成    本報(bào)駐德國(guó)記者 劉華新

寶林建成全市最大太陽(yáng)能電站    記者 尹濱

沙漠里升起不落的太陽(yáng)    牟雪江

朱建平主持召開(kāi)全國(guó)太陽(yáng)能電站建設(shè)觀摩交流會(huì)籌備協(xié)調(diào)會(huì)    記者 李莎莎

太陽(yáng)能輔助燃煤發(fā)電系統(tǒng)耦合機(jī)理與熱力特性研究    崔映紅

太陽(yáng)能與燃煤機(jī)組互補(bǔ)電站熱力特性與集成機(jī)理研究    胡永生

太陽(yáng)能輔助燃煤發(fā)電系統(tǒng)熱力特性研究    閻秦

槽式太陽(yáng)能直接蒸汽熱發(fā)電系統(tǒng)性能分析與實(shí)驗(yàn)研究    楊賓

3MW太陽(yáng)能電站的設(shè)施規(guī)劃與物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)    祁海珅

空間太陽(yáng)能電站動(dòng)力學(xué)與控制的柔性一體化仿真平臺(tái)    張駿

太陽(yáng)能電站中渦輪機(jī)的研究    楊靖輝

太陽(yáng)能布雷頓熱機(jī)發(fā)電系統(tǒng)仿真研究    張建國(guó)

太陽(yáng)能輔助燃煤系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)與運(yùn)行模式研究    朱勇

太陽(yáng)能電站雙罐式熔鹽蓄熱系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及研究    張雅文

以太陽(yáng)能為輔助熱源的混合發(fā)電方式研究    吳靜

碟式太陽(yáng)能熱動(dòng)力發(fā)電系統(tǒng)的研究    趙剛

基于連續(xù)小推力空間太陽(yáng)能電站靜止軌道保持方法研究    劉明洋

大功率碟式太陽(yáng)能電站大風(fēng)預(yù)警控制系統(tǒng)研究    劉年霖