塔式太阳能电站定日镜场的建模与仿真

塔式太阳能电站腔式吸热器内表面的能流分布特征不仅对于电站控制系统的设计具有一定的指导作用,而且对于整个电站的安全运行具有极其重要的意义。该文以1 MW"大汉"塔式太阳能电站的聚光–吸热系统为研究对象,采用蒙特卡洛光线追迹法,建立了定日镜场的动态仿真模型。根据最终的定日镜场布置,在给定太阳辐射模型下,不仅对春分日腔式吸热器内表面的平均能流密度随时间的变化进行了模拟,同时对不同时刻的腔内能流分布特征进行了分析。结果显示,从镜场聚焦的入射能流主要分布在吸热器背侧和两侧表面。文中所得结论对吸热器的优化、控制系统的设计以及整个系统的安全运行具有一定的参考意义。     

定日镜光斑轨迹仿真研究

塔式太阳能光热发电项目中定日镜场的调度与吸热器的耦合是整个项目的核心技术,主要的作用是保证电站的安全正常运行.本文仿真模拟了镜场中不同位置的定日镜在启停调度时在安置位和备用点之间的动作过程中光斑轨迹及与塔的相对位置.为定日镜的安全启停调度提供了理论依据.     

槽式太阳能腔体式吸热器热力性能分析

详述了适用于槽式太阳能中低温有机朗肯循环热发电系统的腔体式吸热器的结构形式和聚光原理;并应用TRACEPRO软件对该吸热器的光学特性进行了分析,证实了该吸热器能够可靠地接收太阳辐射;建立了该吸热器的二维稳态传热计算模型;选用R123作为工质,系统地分析了其在超临界工况下的辐照强度、工作压力、工质流量、环境风速以及保温层厚度等参数对热吸热器热力性能的影响规律。结果表明:吸热器在超临界工况下工作时,适当增加工质流量可以增大其吸热量并保证其安全稳定运行;增加入口压力会增加设备成本,并且不能提高吸热器的性能;合理的保温层厚度可以有效减少热损,使吸热器性能得到改善。研究结果可为设计和搭建腔体式吸热器实验台提供理论参考。     

小范围回转轴系感应同步器测角系统的误差分离技术

利用 391齿盘、平面反射镜及自准直仪测量了某一小范围(50°)回转轴系的圆感应同步器测角系统的角位置误差,利用测角系统的误差特性,建立了回归误差模型,并通过最小二乘法得出了圆感应同步器一个节距内的一次谐波和二次谐波误差,根据误差的幅值和相位,采用硬件补偿技术,使圆感应同步器测角系统的误差大大降低。     

太阳能模拟电加热器的研究

吸热器是碟式太阳能热发电系统的重要部分,它决定着控制系统及发电机输出电能的性能。为了在实验室条件下模拟碟式太阳能热发电系统吸热器的工作情况,综合采用碟式太阳能热发电原理和吸热器技术,设计加工了一种太阳能模拟电加热器,并对其进行了实验研究。     

太阳能模拟电加热器的研究

吸热器是碟式太阳能热发电系统的重要部分,它决定着控制系统及发电机输出电能的性能。为了在实验室条件下模拟碟式太阳能热发电系统吸热器的工作情况,综合采用碟式太阳能热发电原理和吸热器技术,设计加工了一种太阳能模拟电加热器,并对其进行了实验研究,得到了较理想的效果,证明了该方法的可行。     

弱输出电压传感器误差校验系统研制

目前一二次深度融合传感器在配网自动化领域不断深化推广应用,为实现弱输出交流传感器量值溯源并建立相应误差校验系统,本文以基于有源V/I转换原理的电容分压器作为标准器,并设计了精密电压匹配单元以解决标准器和弱输出传感器输出电压不匹配问题。通过设计多级屏蔽结构、二次串联升压线圈以及动态跟随反馈电路,实现精密电压匹配单元反相和比例分压功能。最终配合双通道高精度误差测量系统实现不同原理的弱输出电压传感器误差校验。     

塔式光热电站定日镜的鲁棒自适应控制算法

塔式光热电站定日镜伺服跟踪控制系统是典型的高阶非线性系统,传统PID控制器无法完成精确的跟踪控制。提出一种基于RBF神经网络的塔式光热电站定日镜鲁棒自适应动态面控制方法。采用自适应RBF神经网络动态面控制技术解决传统反步法中的"微分爆炸"及系统中存在未知参数和不确定项的问题,简化系统控制律设计。通过在控制器设计过程中引入滑模面,在提高系统鲁棒性的同时,加快系统的响应速度。通过设计误差转换函数和跟踪性能指标函数,引入一个新的误差变量,使得系统跟踪误差满足预先设定的性能指标。通过Modeling Tech电力电子仿真实验平台进行半实物实验验证,实验结果表明提出的自适应定日镜控制方案具有良好的跟踪性能,并且能够保证系统跟踪误差始终控制在预先设定的范围之内,满足预先设定的性能指标,验证了控制方案的有效性。最后通过现场测试实验,取得了良好的控制效果。     

数值模拟技术在定日镜风载荷计算中的应用

利用Fluent流体动力学仿真软件对风场中的定日镜模型进行数值模拟计算,得到反射镜面上的平均风压因数及风压分布,并与风洞试验结果进行对比和分析。通过对比分析确认,数值模拟得到的定日镜风压因数与风洞试验结果一致,表明数值模拟技术可以用于定日镜风载荷计算。     

新型探照灯反射镜设计与仿真分析

传统的探照灯内通常只采用单片抛物面反射镜对光线进行反射。为了提高光源使用率,根据卡塞格林系统原理,通过增加1片球面反射镜对光线进行二次收集,设计了一种组合式反射镜系统。介绍了该组合反射镜的光学原理,阐述了内部和外部两种组合方式的球面反射镜设计方法,并使用Solidworks、TracePro软件对组合反射镜进行了仿真模拟。结果表明,组合反射镜的光效比传统单片反射镜提高了15%以上。实际使用时,应根据参数需求,兼顾光效、加工难度、耐温性能、装卡方式等寻求球面反射镜的最优设计。