基于PLC的农村户用光沼联合发电控制系统的研究

发布时间：2020-11-16 05:28

　　 利用多种清洁能源的小型联合发电控制系统是一种及具推广前景的技术。其在解决零散能源利用,电网末端供电质量和提高能源利用率等方面效果显著。现有的研究思路多从整体的角度出发,或单一利用某一种清洁能源,实用效果不理想,推广起来难度大。在这样的背景下,小型联合发电控制系统既能有针对性的利用各种清洁能源,又能充分利用系统中转化的终端能源和中间能源,实现能源的最大化利用,提高能源转化率,减少环境污染,对社会的可持续发展具有非凡意义。本文设计了一套光热与沼气互补联合发电控制系统,并对系统进行了仿真分析。首先,设计了联合发电控制系统的结构。系统主要由PLC控制系统、碟式光热发电系统、沼气发电系统、余热利用系统构成。其主要特点是能够利用发电之后产生的余热进行用户供暖、厌氧池温度保持,减少能量损失,提高能源利用率。其次,根据系统机构制定了控制策略,设计了系统的PLC程序设计。控制系统主要包含了主程序、光热发电子程序、沼气发电子程序和余热利用控制程序四个部分。对软件进行仿真、检测,对错误的部分行了修改。最后在WinCC软件中进行模型搭建及测试。通过对系统的分析可知,当全系统的额定发电功率能够达到2KW时,模拟出一天中各个子系统通过自动控制进行配合的工作方式及工作时间,验证本文提出的农村户用光热沼气联合发电系统的工作可能性。根据各子系统装置的参数,构建农村户用光热沼气联合发电系统实验平台。结果表明该系统能够达到农户家用光热沼气联合供电的同时利用余热对室温进行控制的目的,在农村住宅使用太阳能、沼气等清洁能源供电方面理论依据。综上所述,基于PLC的农村户用光沼联合发电控制系统能够减少能源转化过程中中间能源的流失,提高能源利用率;系统能够为用户提供电能及热能两种能源,应用的一次能源为常见的太阳能和沼气,适用范围广,易于推广。此外,系统在考虑利用转化过程中的中间能源,实现提高能源利用率,多种能源互补的思路为未来研究能源应用提供了新的研究方向。
【学位单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM61
【部分图文】：

图 1.1 全球光热发电装机总规模发展趋势Fig.1.1 Global Light Power Generation Capacity Development TrendPPLAZA 研究中心的统计报告可知，2017 年全球光热发电115.76MW，以2016年装机容量5017MW为基数新增至51

图 1.2 2016 年世界主要国家太阳能光热发电现状ig.1.2 State of Solar Thermal Power Generation in Major Countries in 2电国内发展现状

图 1.3 2011-2017 年中国沼气发电市场规模Fig.1.3 The scale of China's biogas power generation market in 2011-20可以明显看出，我国 2011 年的市场规模只有 7.89 亿元，在场的增长速度达到了近年来最高，并且市场规模成功突破了
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本文编号：2885672