[發明專利]一種通過鏡場優化調度控制水/蒸汽接收器內壓力的方法

有效

• 申請號: 201510022789.5
• 申請日: 2015-01-16
• 公開（公告）號: CN104635775B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 趙豫紅;李佳燕;劉紫軍;陳將
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G05D16/00
• 分類號: G05D16/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 張法高

1.一種通過鏡場優化調度控制水/蒸汽接收器內壓力的方法，其特征在于包括如下步驟：

1)將鏡場中的定日鏡狀態設為正常追蹤狀態和備用狀態；所述的正常追蹤狀態為定日鏡隨太陽位置變化將太陽輻射能聚集到接收器上聚焦點的狀態，所述的備用狀態為定日鏡將太陽能聚集到接收器周邊聚焦點的狀態，接收器無法接收到處于備用狀態的定日鏡聚集的能量；

2)對塔式太陽能熱電站全鏡場進行分區；所述的對塔式太陽能熱電站全鏡場進行分區分為鏡場1區和鏡場2區；其中鏡場1區的定日鏡只有正常追蹤狀態，鏡場2區的定日鏡有正常追蹤和備用兩種狀態；

3)建立鏡場2區的調度優化問題；

4)在接收器運行時，每隔一段Δt時間對步驟3)中鏡場2區優化調度問題進行求解，根據優化結果調整鏡場2區定日鏡狀態,進而控制水/蒸汽接收器內壓力。

2.根據權利要求1所述的通過鏡場優化調度控制水/蒸汽接收器內壓力的方法，其特征在于所述的步驟1)中，當接收器所需能量減少時，處于正常追蹤狀態的定日鏡可迅速將目標點從接收器上轉到接收器周邊，從而減少鏡場聚集到接收器上的能量值，當接收器所需能量增加，處于備用狀態的定日鏡可迅速將太陽能聚集到接收器上，從而增加鏡場聚焦到接收器上的能量值。

3.根據權利要求1所述的通過鏡場優化調度控制水/蒸汽接收器內壓力的方法，其特征在于所述的步驟2)中對塔式太陽能熱電站全鏡場進行分區的步驟如下：

A)在實際應用電站正常運行且蒸汽流量擾動存在的情況下，求得鏡場各時刻正常追蹤狀態定日鏡的能量和占全鏡場定日鏡的能量和的百分比η；

B)從各時刻的η值中選擇其中的最小值η_min；

C)根據步驟B)中計算所得的百分比η_min值，將全鏡場分為鏡場1區和鏡場2區，分區后保證鏡場1區定日鏡的能量和占全鏡場定日鏡能量和的百分比為80％～100％的η_min。

4.根據權利要求3所述的通過鏡場優化調度控制水/蒸汽接收器內壓力的方法，其特征在于所述的步驟C)中，分區后保證鏡場1區定日鏡的能量和占全鏡場定日鏡能量和的百分比為80％～90％的η_min。

5.根據權利要求1所述的通過鏡場優化調度控制水/蒸汽接收器內壓力的方法，其特征在于所述的步驟3)具體為：

A)將鏡場2區的定日鏡按其所能聚集的能量值從大到小降序排列；

B)將排序后鏡場2區再分為鏡場2.1區和鏡場2.2區兩部分，n_2,1為鏡場2.1區定日鏡面數，n_2,2為鏡場2.2區定日鏡面數；其中鏡場2.1區定日鏡為正常追蹤狀態，其聚集的能量ΔQ₁正好大于鏡場2區需聚集的太陽輻射能ΔQ的ξ％，ΔQ＝Q_need-Q_base，Q_need為接收器系統所需太陽輻射總能量，Q_base為鏡場1區定日鏡聚焦的能量值；

C)利用二進制粒子群算法對鏡場2.2區的n_2,2面定日鏡做0-1整數優化調度，使得鏡場2.2區所聚集的太陽輻射能ΔQ₂加上鏡場2.1區所聚集的太陽輻射能ΔQ₁之和盡可能接近鏡場2區需聚集的太陽輻射能ΔQ，n₂為鏡場2區定日鏡數量，則n_2,2＝n₂-n_2,1，優化問題如下：

min abs(Σi=1n2,2x(i)Q(i)-ΔQ2)---(1)]]>

s.t.x(i)＝0或1(i＝1,2,…,n_2,2)

式中，x(i)為優化問題的決策變量，表示鏡場2.2區中第i面定日鏡狀態，當x＝1時表示定日鏡處于正常追蹤狀態，x＝0時表示定日鏡處于備用狀態；Q(i)為鏡場2.2區中第i面定日鏡所聚集的能量值；ΔQ₂為鏡場2.2區所聚集的能量值，ΔQ₂＝ΔQ-ΔQ₁；ξ為設定的參數，0＜ξ＜100，ξ取值越大，則n_2,1越大，n_2,2越小，故在粒子群優化算法中決策變量數越少，優化速度加快；反之，ξ取值越小，n_2,1越小，n_2,2越大，在粒子群優化算法中決策變量數越多，優化速度減慢，當ξ取值過大時，ΔQ₂的值相應變小，使得改進優化問題求得的解精度降低。