太阳能聚光PV/T热电联产系统的应用研究
发布时间：2020-12-05 16:55
以聚光式太阳能光伏光热（PV/T）热电联产系统为对象,分析了抛物面聚光式太阳能光伏光热（PV/T）热电联产系统的集成机理,着力研究了系统构成方式、系统光电效率以及系统的热力学性能,构建了系统电效率计算模型与传热网络图及热平衡方程,并对系统的散热工质流量与供能效率进行了计算分析。同时搭建了聚光式太阳能光伏光热热电联产系统测控系统试验台,通过对试验台系统的聚光、光电、光热三个系统的研究分析,阐明了各个系统的原理与组成,分别说明了三套系统的特点和应用优势,提出了测控系统的监测控制界面和基于PID的控制算法,开发了聚光式太阳能光伏光热热电联产系统运行性实时测控软件包。软件包的应用建立了适用于热电联产系统的测控系统,有效地提高了联产系统运行效能研究效率,也为系统的产品化推广提供了测控理论与实践支持。研究表明,本系统具有较高的太阳能综合利用效率和良好的运行稳定性,能够实现系统的长时间、低成本、高效率的稳定运行,与传统单一方式的太阳能利用技术相比具备明显优势。抛物而聚光式太阳能光伏光热（PV/T）热电联产系统的研究为实现太阳能的高效综合利用奠定了一定的理论基础,为CPC-PV/T系统产业化发展提供了...
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
聚光式PV/T系统及其结构示意图
图2-5聚光式PV/T光热系统流道示意图光热系统由六个相同的CPC-PV/T单元和一个联箱组合而成，如图2-5所示。粜成系统具备低精度二维太阳跟踪系统，用以得到稳定的聚光效果。系统以水作为换热工质，在CPC-PV/T单元的下部的聚光槽道内，安装有PV电池板，电池扳的下表面用导热材料构建丁下层换热工质流道，在其上表面使用两块玻璃板建立了换热工质上层流道，其屮处于下层的玻璃板采ffl分频玻璃，丨丨]以过滤太阳光中的红外线。通过上下流道内部换热工质的流动
(2)控制系统主要功能包括控制相应零部件运行工况及参数、虚拟控制操作、初步具备闭环控制功能。其系统地控制点分布如图4-2所示。r{ 出tj水流a ~~J！ i-(出口&路阔门开闭)I ]?—. I [ i ^ 乂I ^卜.展水流道 一jJ ^)-一 I 1 I[ ^ PV%)…...-歐跟踪控制)I I 1I 下层水流遒 ^一一I i 1I I-■(入口水流1;控制 jI / \II I ?I“———水箱④0 福射均句度#|认控 图4-2控制系统的控制点分布图控制系统需要具备虚拟控制操作功能，能够通过对虚拟面板上的虚拟按钮操作，改变运行参数，实现对相应零部件运行工况参数控制，虚拟面板可通过显示器查看。测试系统和控制系统整合到同一个虚拟面板上。控制系统还要实现初步具备闭环控制功能，可根据测试系统采集数据，通过优化计算，自动向部分执行机构输出可变控制信号，自动优化实验平台的部分运行工况参数，从而初步实现整个实验平台简单的闭环控制运行功能。测试系统和控制系统组成的测控系统不仅具有快速的数据采集、处理、显示和储存功能，还有能够实现快速响应的初步闭环自动控制功能。系统通过良好的用户界面为研究者与用户提供良好的使ffl体验的同时，降低了聚光式PV/T系统的运行维护成本。32
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于IFIX的报警技术在高炉自控系统中的应用[J]. 韩国新,盛丽娜,苏毅. 自动化应用. 2013(07)
[2]基于iFIX VBA的综合监控系统人机界面开发[J]. 孟庆波,李学武. 制造业自动化. 2013(12)
[3]iFIX历史数据报表使用经验总结[J]. 苗进立. 工业控制计算机. 2013(04)
[4]基于OPC、Modbus以及Modbus Tcp/Ip的iFIX与PLC的通信[J]. 朱晶,齐向东. 电子器件. 2013(02)
[5]能源替代弹性与中国经济结构调整[J]. 于立宏,贺媛. 中国工业经济. 2013 (04)
[6]光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望[J]. 艾欣,韩晓男,孙英云. 现代电力. 2013(01)
[7]太阳能光伏光热利用的研究进展[J]. 张凇源,关欣,王殿华,郭志波. 化工进展. 2012(S1)
[8]复合抛物面聚光太阳能PV/T系统的实验研究[J]. 孙健,王艳香,施明恒. 太阳能学报. 2012(01)
[9]光伏制造业:现状、前景及研究需求(四)[J]. Wolden C A,J.Kurtin,Baxter J B,Repins I,Shaheen S E,Torvik J T,Rockett A A,Fthenakis V M,Aydil E S,宋伟杰,杨晔,王维燕,李佳,沈文锋,曾俞衡,许炜. 太阳能. 2012(02)
[10]太阳电池冷却及光伏/光热一体技术的新进展[J]. 肖泽成,秦红,靳晓钒. 电力与能源. 2011(05)
硕士论文
[1]聚光光伏发电光学系统优化设计研究[D]. 林海浩.浙江工业大学 2009
[2]基于火电机组的太阳能热利用研究[D]. 李少宁.华北电力大学（北京） 2008
本文编号：2899779
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
聚光式PV/T系统及其结构示意图
图2-5聚光式PV/T光热系统流道示意图光热系统由六个相同的CPC-PV/T单元和一个联箱组合而成，如图2-5所示。粜成系统具备低精度二维太阳跟踪系统，用以得到稳定的聚光效果。系统以水作为换热工质，在CPC-PV/T单元的下部的聚光槽道内，安装有PV电池板，电池扳的下表面用导热材料构建丁下层换热工质流道，在其上表面使用两块玻璃板建立了换热工质上层流道，其屮处于下层的玻璃板采ffl分频玻璃，丨丨]以过滤太阳光中的红外线。通过上下流道内部换热工质的流动
(2)控制系统主要功能包括控制相应零部件运行工况及参数、虚拟控制操作、初步具备闭环控制功能。其系统地控制点分布如图4-2所示。r{ 出tj水流a ~~J！ i-(出口&路阔门开闭)I ]?—. I [ i ^ 乂I ^卜.展水流道 一jJ ^)-一 I 1 I[ ^ PV%)…...-歐跟踪控制)I I 1I 下层水流遒 ^一一I i 1I I-■(入口水流1;控制 jI / \II I ?I“———水箱④0 福射均句度#|认控 图4-2控制系统的控制点分布图控制系统需要具备虚拟控制操作功能，能够通过对虚拟面板上的虚拟按钮操作，改变运行参数，实现对相应零部件运行工况参数控制，虚拟面板可通过显示器查看。测试系统和控制系统整合到同一个虚拟面板上。控制系统还要实现初步具备闭环控制功能，可根据测试系统采集数据，通过优化计算，自动向部分执行机构输出可变控制信号，自动优化实验平台的部分运行工况参数，从而初步实现整个实验平台简单的闭环控制运行功能。测试系统和控制系统组成的测控系统不仅具有快速的数据采集、处理、显示和储存功能，还有能够实现快速响应的初步闭环自动控制功能。系统通过良好的用户界面为研究者与用户提供良好的使ffl体验的同时，降低了聚光式PV/T系统的运行维护成本。32
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于IFIX的报警技术在高炉自控系统中的应用[J]. 韩国新,盛丽娜,苏毅. 自动化应用. 2013(07)
[2]基于iFIX VBA的综合监控系统人机界面开发[J]. 孟庆波,李学武. 制造业自动化. 2013(12)
[3]iFIX历史数据报表使用经验总结[J]. 苗进立. 工业控制计算机. 2013(04)
[4]基于OPC、Modbus以及Modbus Tcp/Ip的iFIX与PLC的通信[J]. 朱晶,齐向东. 电子器件. 2013(02)
[5]能源替代弹性与中国经济结构调整[J]. 于立宏,贺媛. 中国工业经济. 2013 (04)
[6]光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望[J]. 艾欣,韩晓男,孙英云. 现代电力. 2013(01)
[7]太阳能光伏光热利用的研究进展[J]. 张凇源,关欣,王殿华,郭志波. 化工进展. 2012(S1)
[8]复合抛物面聚光太阳能PV/T系统的实验研究[J]. 孙健,王艳香,施明恒. 太阳能学报. 2012(01)
[9]光伏制造业:现状、前景及研究需求(四)[J]. Wolden C A,J.Kurtin,Baxter J B,Repins I,Shaheen S E,Torvik J T,Rockett A A,Fthenakis V M,Aydil E S,宋伟杰,杨晔,王维燕,李佳,沈文锋,曾俞衡,许炜. 太阳能. 2012(02)
[10]太阳电池冷却及光伏/光热一体技术的新进展[J]. 肖泽成,秦红,靳晓钒. 电力与能源. 2011(05)
硕士论文
[1]聚光光伏发电光学系统优化设计研究[D]. 林海浩.浙江工业大学 2009
[2]基于火电机组的太阳能热利用研究[D]. 李少宁.华北电力大学（北京） 2008
本文编号：2899779
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