[發明專利]一種CO2

有效

• 申請號: 201711037393.3
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107797453B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 胡皓鵬;林國營;黨三磊;趙聞;姜曉
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本發明公開了一種CO₂跨臨界循環的余熱發電系統設計方法，用于解決現有技術中的研究大多是圍繞著CO₂跨臨界循環系統的熱力學分析和運行優化設計來進行的，尚缺乏對可控的CO₂跨臨界循環的余熱發電系統的建模及控制的研究的技術問題。本發明方法包括：根據CO₂跨臨界循環的余熱發電系統內部的構成部件，建立構成部件的模型，構成部件包括蒸發器、冷凝器、膨脹機和工質泵；將構成部件的模型通過預置的輸入輸出關系連接，獲得余熱發電系統的整體模型；通過建立偏最小二乘法PLS框架，將余熱發電系統的整體模型轉換為多個單回路系統；對每個單回路系統設計控制器，并通過對每個單回路系統進行單獨控制來控制余熱發電系統的整體模型。

技術領域

本發明涉及余熱發電技術領域，尤其涉及一種CO₂跨臨界循環的余熱發電系統設計方法。

背景技術

隨著全球化的能源消耗日益增多，傳統的化石能源已面臨枯竭，尋找綠色可再生新能源是目前人類的研究重點。在能源消耗總量中，工業能耗占能源消耗總量的70％左右，而工業能耗的50％以上都轉化成為不同載體和不同溫度的余熱，不能被有效地回收利用。因此，為了有效回收利用工業能耗中轉化的余熱，目前已提出了很多將低品位熱源轉換成電能的新型熱力循環，CO₂跨臨界循環便是其中的一種方法。

然而，盡管目前已經有很多關于CO₂跨臨界循環的研究，包括各種低品位余熱資源的回收利用，但這些研究大多都是圍繞著CO₂跨臨界循環系統的熱力學分析和運行優化設計來進行的，現有技術尚缺乏對可控的CO₂跨臨界循環的余熱發電系統的建模及控制的研究。

發明內容

本發明提供了一種CO₂跨臨界循環的余熱發電系統設計方法，解決了現有技術中的研究大多是圍繞著CO₂跨臨界循環系統的熱力學分析和運行優化設計來進行的，尚缺乏對可控的CO₂跨臨界循環的余熱發電系統的建模及控制的研究的技術問題。

本發明提供的一種CO₂跨臨界循環的余熱發電系統設計方法，其特征在于，包括：

根據CO₂跨臨界循環的余熱發電系統內部的構成部件，建立所述構成部件的模型，所述構成部件包括蒸發器、冷凝器、膨脹機和工質泵；

將所述構成部件的模型通過預置的輸入輸出關系連接，獲得所述余熱發電系統的整體模型；

通過建立偏最小二乘法PLS框架，將所述余熱發電系統的整體模型轉換為多個單回路系統；

對每個單回路系統設計控制器，并通過對每個單回路系統進行單獨控制來控制所述余熱發電系統的整體模型。

優選地，所述對每個單回路系統設計控制器之前還包括：

收集所述多個單回路系統的輸入數據和輸出數據，并對所述輸入數據和輸出數據進行標準化處理；

根據標準化處理后的輸入數據和輸出數據建立所述多個單回路系統的 PLS模型，并計算所述PLS模型的負載矩陣和回歸系數矩陣；

根據所述負載矩陣和所述回歸系數矩陣計算補償器的矩陣，將所述補償器的矩陣作為所述多個單回路系統的補償器，并將每個單回路系統投影到PLS 子空間中。

優選地，所述對每個單回路系統設計控制器包括：

對每個單回路系統設計線性自抗擾控制器。

優選地，所述對每個單回路系統設計線性自抗擾控制器包括：