论文部分内容阅读
目前,太阳能发电成本高而光电转换效率较低是影响太阳能发电技术普及的主要原因。如何提高太阳能利用效率是太阳能企业发展的关键问题之一。论文研究的碟式斯特林光热发电系统,运用自动追踪控制系统实时追踪太阳,斯特林发动机进行能量转换,故此系统能有效提高太阳能利用率及光电转换效率,对促进太阳能光热发电技术的推广应用具有重要意义。
论文研究了基于自动追踪的碟式斯特林光热发电系统,提出了前置式追踪控制方式。根据此控制方式,选取追踪太阳所用的地平坐标系,并选出计算太阳角度的算法。在太阳角度计算过程中,论文采用GPS模块接收当地的经纬度和日期时间,克服了地域差异的局限性,并对控制器的时间模块进行了误差修正,此法实用且简便,便于普及。论文还根据不同天气情况确定了相应的追踪控制方案,分别介绍了晴天、多云和阴雨条件下,应采取的控制方案。此系统还设置有大风保护和自动夜返(到达指定时间返回到起始位置)等功能。
整个碟式斯特林光热发电控制系统分为自动追踪控制系统和斯特林发动机工作检测控制系统两个子系统。其中斯特林发动机工作检测控制系统是为了保护斯特林发电机长期、可靠、稳定地运行。论文分别对两个子系统的硬件和软件进行了设计。其中:硬件部分包括电源模块、光电检测模块、驱动电机模块、数据采集模块、GPS接收模块、大风保护和限位保护模块、手动控制模块等;软件部分设计了碟式斯特林光热发电控制系统的软件体系,以实现各个硬件模块的功能。
最后,论文设计了相应的实验方案,以测试并分析碟式斯特林光热发电系统的性能。文中所设计的太阳自动追踪系统实验,用现场图片与数据曲线验证了论文提出的前置式追踪控制方式的有效性和精确性。通过整个发电控制系统的调试,验证了控制系统硬件和软件设计的合理性,从而确保系统安全、稳定的运行。