为了满足当今世界对供电系统高效环保的苛刻要求,发展了可高效利用太阳能的混合STIGT(Steam Injected Gas Turbine)发电系统。该系统虽然工作效率高但因运行时消耗大量水资源以及进气温度过高导致出力下降等问题使其在太阳能丰富而水资源缺乏地区应用受限。为此,本文利用水热回收系统对其废气进行水热回收,达到近零补水要求的同时对进口空气进行冷却,并通过采用合适的控制策略以实现系统的高效稳定运行。具体工作如下:1.近零补水太阳能混合STIGT系统的模型构建及验证基于Matlab/Simulink建立近零补水型太阳能混合STIGT系统各部件模型以及PID(Proportional-Integral-Derivative)和MDMC(Multivariable Dynamic Matrix Control)控制算法模型;通过文献数据和实验数据对模型进行验证得到的误差不超过5%。最后选取具体地区案例进行分析系统在全年运行的具体工况。2.系统性能及动态规律研究在模型验证的基础之上,分析了系统的变工况特性及水热回收效果,与传统单效系统进行比较水回收率可以提高到98%,废热回收率提高109%,此外还对系统动态性能及其与配电网之间相互作用进行分析,特别是通过燃机系统和太阳能集热系统来分析环境条件阶跃对配电网动态规律的影响。3.系统的控制方法和策略研究根据动态规律得出其中稳定时间达到11分钟左右,这使得系统在干扰下响应时间过长且容易产生超调或者振荡。将MDMC控制替代PID控制应用于系统中。MDMC控制对功率输出的振荡幅度为1.8%,相较于PID的6.5%更为稳定,且调节时间较PID缩短了50%以上,说明MDMC对系统的平稳运行有更好的调节效果。