随着经济和社会的快速发展,能源危机与环境污染的双重压力促使世界各国能源生产与消费模式向清洁能源方向转型。在此背景下太阳能光热发电技术作为一种新兴的新能源发电技术,近年来得到了世界各国广泛关注。随着近期国家一系列相关政策的出台,光热发电将成为我国清洁能源领域一个重要的产业迎来快速发展期。本文主要对槽式太阳能光热发电的关键环节-槽式聚光器、集热器、相关控制问题及槽式光热电站建模等方面开展研究。针对槽式太阳能光热电站的聚光集热部分,首先研究了太阳聚光器理论,计算了误差对拦截因子的影响,对随机误差对集热器能流分布特性的影响进行了计算分析。建立了一种基于Matlab/GUI的槽式太阳能镜场模型,利用该模型可以计算槽式聚光器的端部损失、余弦损失因子、遮挡系数、镜场效率等参数。对聚光器运行效率进行分析得出,南北布置聚光器的年平均效率为0.473,而东西布置聚光器的年平均效率为0.398,表明槽式聚光器采用南北布置的年平均效率高于东西布置。通过对效率模型中各部分系数分析,得出影响槽式太阳能聚光器效率因素当中最主要的因素是入射角余弦和入射角修正系数,端部损失和遮挡损失对槽式太阳能聚光集热器的影响较小。建立了槽式集热管的传热模型和出口温度动态模型,通过计算得出集热器的瞬时热效率随热工质平均温度升高而下降,随太阳辐照强度升高而升高,本文建立的传热模型计算的瞬时热效率与NREL的测试效率误差在3%以内。通过本文建立的槽式聚光集热模型可以有效预测不同工况导热油槽式太阳能镜场聚光集热环节主要特性参数,为导热油槽式太阳能镜场集热部分的优化设计和高效运行提供了重要的理论依据。本文建立了 35MW导热油槽式太阳能光热电站的模型,利用该模型可以针对不同地区光热电站的传热工质流速、光热电转换效率、镜场及动力循环功率输出等多个参数开展动态性能分析。该导热油槽式太阳能光热电站模型可以在时间、空间维度有效评估不同工况下电站出力、效率等主要特性参数,可以为我国槽式光热电站建设前期选址、设计、电站运行分析以及投资决策提供理论依据。本文提出了一种基于内模控制理论的槽式集热器出口温度控制策略,该控制策略针对槽式太阳能集热器出口温度大滞后、时变的特点,可以有效的对集热器出口温度进行控制,利用Matlab/Simlink进行了仿真。通过对仿真结果的比较分析,从动态误差、静态误差、抗扰动等控制性能方面比传统PID控制策略更加优越,该控制策略可以为今后我国槽式太阳能光热电站的集热器出口温度控制提供一定的参考。本文设计了一种专门针对槽式太阳能聚光器的基于可编程逻辑控制器的全自动、高精度、低成本的太阳跟踪系统,采用视日运动轨迹算法主动式跟踪策略,该系统可以计算出槽式太阳聚光器跟踪太阳的旋转角度,并用该角度产生控制指令驱动液压油缸,可以实现对各种布置方式的槽式太阳能集热器的精确太阳跟踪,通过实验验证了整个跟踪系统的误差在0.5°以内,可以满足槽式太阳能太阳跟踪的要求。