生物質(zhì)能輔助太陽能熱發(fā)電控制研究

【摘要】：隨著世界范圍內(nèi)化石能源的日益緊缺和環(huán)境污染的加劇,開發(fā)新能源、提高能源利用率已成為世界各國重點關(guān)注的課題。太陽能由于其儲量巨大且方便清潔,越來越受到人們的青睞。然而由于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)受天氣的影響而具有非常大的不穩(wěn)定性,為保證系統(tǒng)發(fā)電的連續(xù)性,需要有蓄熱子系統(tǒng)和輔助鍋爐子系統(tǒng)來補充能量。由于生物質(zhì)資源分布廣泛且直燃利用技術(shù)成熟,采用生物質(zhì)鍋爐進行輔助供能,通過各子系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)配合,不僅能夠保證太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運行,而且可以大幅度提升系統(tǒng)的環(huán)境效益。本文通過對國內(nèi)外相關(guān)研究文獻進行梳理總結(jié),設(shè)計出生物質(zhì)能輔助太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)架,詳細分析了整個系統(tǒng)的能量流動及工作模式,并將模式歸結(jié)為四大類。利用最小二乘支持向量機建立太陽能集熱器的數(shù)學(xué)模型,并采用RBF對光照強度(DNI)進行了預(yù)測。計算驗證表明,所建模型能夠較好地模擬太陽能集熱器的工作過程,RBF對光照強度的預(yù)測結(jié)果也比較精確。通過對光照強度的準(zhǔn)確預(yù)測能夠有效解決熱發(fā)電滯后性所帶來的一系列問題。最后,從系統(tǒng)整體角度出發(fā),研究綜合協(xié)調(diào)控制策略。從能量平衡的角度出發(fā),以混合發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運行為目的設(shè)計出綜合協(xié)調(diào)控制策略,分析如何按照光(太陽能聚光集熱系統(tǒng))、蓄(蓄熱系統(tǒng))、生(生物質(zhì)輔助鍋爐)順序啟動與逆序停止來保證多能量源之間能量的合理分配,采用該策略能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、經(jīng)濟性及環(huán)境效益。 【關(guān)鍵詞】：太陽能熱發(fā)電 生物質(zhì)能 輔助 模式切換 綜合協(xié)調(diào)控制
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM61
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 選題背景及意義9-12
• 1.1.1 太陽能資源概況10-12
• 1.1.2 生物質(zhì)資源概況12
• 1.2 太陽能熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 太陽能熱發(fā)電存在的問題13
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容13-15
• 第2章 太陽能熱發(fā)電及生物質(zhì)能利用技術(shù)15-24
• 2.1 太陽能熱發(fā)電15-19
• 2.1.1 槽式太陽能熱發(fā)電15-17
• 2.1.2 塔式太陽能熱發(fā)電17-18
• 2.1.3 碟式太陽能熱發(fā)電18-19
• 2.2 生物質(zhì)能利用技術(shù)19-23
• 2.2.1 生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電20-21
• 2.2.2 生物質(zhì)氣化發(fā)電21-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 第3章 生物質(zhì)能輔助太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及模式24-32
• 3.1 生物質(zhì)能輔助槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)工作原理24-25
• 3.2 生物質(zhì)能輔助槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)組成25-28
• 3.2.1 槽式太陽能聚光集熱系統(tǒng)25-26
• 3.2.2 蓄熱系統(tǒng)26-27
• 3.2.3 生物質(zhì)輔助供能系統(tǒng)27-28
• 3.3 生物質(zhì)能輔助太陽能熱發(fā)電可行性分析28
• 3.4 生物質(zhì)能輔助太陽能熱發(fā)電模式分類28-31
• 3.4.1 系統(tǒng)能量流動關(guān)系28-30
• 3.4.2 系統(tǒng)工作模式30-31
• 3.5 本章小結(jié)31-32
• 第4章 系統(tǒng)關(guān)鍵模塊建模及光照強度預(yù)測32-42
• 4.1 最小二乘支持向量機建模方法32-35
• 4.1.1 最小二乘支持向量機32
• 4.1.2 最小二乘支持向量機算法32-34
• 4.1.3 核函數(shù)及相關(guān)參數(shù)的選擇34-35
• 4.2 系統(tǒng)關(guān)鍵模塊建模35-38
• 4.2.1 太陽能集熱器建模35-37
• 4.2.2 蓄熱系統(tǒng)建模37-38
• 4.3 光照強度（DNI）預(yù)測38-41
• 4.3.1 太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)數(shù)據(jù)38-39
• 4.3.2 預(yù)測結(jié)果分析39-41
• 4.4 本章小結(jié)41-42
• 第5章 系統(tǒng)綜合協(xié)調(diào)控制方案初步設(shè)計42-51
• 5.1 系統(tǒng)綜合協(xié)調(diào)控制的必要性分析42-43
• 5.2 系統(tǒng)綜合協(xié)調(diào)控制方案設(shè)計43-50
• 5.2.1 綜合協(xié)調(diào)控制的初步分析43-44
• 5.2.2 綜合協(xié)調(diào)控制原則44-45
• 5.2.3 系統(tǒng)綜合協(xié)調(diào)控制策略45-50
• 5.3 本章小結(jié)50-51
• 第6章 結(jié)論與展望51-53
• 6.1 結(jié)論51
• 6.2 展望51-53
• 參考文獻53-57
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果57-58
• 致謝58

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