太阳能发电系统控制技术

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变量和参数表

希腊字母表示的变量和参数表

第1章太阳能简介

1.1简介

1.2太阳辐射

1.2.1太阳常数

1.2.2地外日射辐照度

1.2.3太阳辐照度测量

1.2.4太阳位置

1.2.5太阳运动的几何轨迹

1.3太阳能利用技术分类

1.3.1太阳能发电

1.3.2太阳能的其他应用方式

1.4能量储存

1.5小结

第2章太阳能发电系统的控制问题

2.1简介

2.2太阳能跟踪

2.2.1太阳能跟踪的必要性

2.2.2太阳能跟踪系统

2.3槽式抛物面聚光器的太阳辐照度

2.3.1抛物面集热器的光学和几何损耗

2.3.2槽式抛物面集热器的热损失

2.3.3PTC效率

2.4太阳辐照度估计和预测

2.4.1物理模型

2.4.2解析模型

2.4.3统计模型

2.5能量变换单元的控制

2.6集成控制

2.7小结

第3章光伏发电

3.1简介

3.2功率点跟踪

ⅩⅩⅥ太阳能发电系统控制技术目录ⅩⅩⅤ3.3太阳能跟踪

3.4自动跟踪策略

3.4.1传统跟踪模式

3.4.2搜索模式

3.4.3其他情况

3.4.4实验结果

3.5小结

第4章槽式抛物面集热器的基础控制技术

4.1简介

4.2控制技术和子系统介绍

4.2.1分布式集热场

4.2.2能量储存系统

4.2.3控制系统

4.3建模和仿真方法

4.3.1基本模型

4.3.2分布参数模型

4.3.3发电站动态响应分析

4.3.4简化模型

4.3.5数据驱动模型

4.3.6面向对象建模

4.4基本控制算法

4.4.1前馈控制（FF）

4.4.2PID控制

4.4.3级联控制（CC）

4.5新趋势：直接蒸汽发电（DSG）

4.5.1PSA DISS 设备

4.5.2仿真模型

4.5.3控制方法

4.5.4代表性的实验结果

4.6小结

第5章槽式抛物面集热器的先进控制技术

5.1简介

5.2自适应控制（AC）

5.2.1参数辨识算法

5.2.2自适应PID控制器

5.3增益调度（GS）

5.4内模控制（IMC）

5.4.1一种基于IMC的DSCF自适应控制

5.4.2频域自适应IMC

5.5时间延迟补偿（TDC）

5.6最优控制（LQG）

5.7鲁棒控制（RC）

5.7.1QFT控制（QFT）

5.8非线性控制（NC）

5.8.1DSCF的反馈线性化控制

5.9模型预测控制（MPC）

5.9.1广义预测控制（GPC）

5.9.2自适应广义预测控制

5.9.3增益调度广义预测控制

5.9.4有界不确定性鲁棒自适应模型预测控制

5.9.5非线性MPC技术（NMPC）

5.10模糊逻辑控制（FLC）

5.10.1启发式模糊逻辑控制器

5.10.2增量式模糊PI控制（IFPIC）

5.10.3模糊逻辑控制器（FLC）

5.11神经网络控制器（NNC）

5.12检测和分层控制

5.12.1参考调节器优化与DSCF的控制

5.12.2分层控制

5.13小结

第6章塔式太阳能聚热发电系统控制

6.1简介

6.2相关技术及子系统的描述

6.2.1集热器子系统：定日镜场

6.2.2接收子系统

6.2.3储能子系统

6.2.4控制子系统

6.3太阳能CRS建模和控制技术的发展

6.4定日镜控制系统

6.4.1定日镜仿真

6.4.2太阳能跟踪

6.5基本偏移校正技术

6.5.1简介

6.5.2偏移校正问题

6.5.3偏移调整机制

6.5.4实验结果

6.6定日镜光束特性

ⅩⅩⅧ太阳能发电系统控制技术目录ⅩⅩⅦ6.6.1光束特性分析系统

6.6.2定日镜原型测试

6.7瞄准策略

6.7.1简介

6.7.2系统功能框图

6.7.3启发式知识控制系统

6.7.4实验结果

6.8功率控制

6.8.1简介

6.8.2TSA系统的面向对象建模

6.8.3TSA系统的混合建模

6.8.4TSA系统的混合控制

6.8.5蒸汽发电控制

6.9小结

第7章其他太阳能应用方式

7.1简介

7.2太阳炉

7.2.1简介

7.2.2PSA的太阳炉

7.2.3系统的动态模型

7.2.4简单的前馈和反馈控制方案

7.2.5自适应控制（AC）

7.2.6模糊逻辑控制（FLC）

7.2.7小结

7.3太阳能制冷

7.3.1简介

7.3.2太阳能制冷系统的控制

7.3.3多种工作模式

7.3.4系统混合模型

7.3.5混合控制结果

7.3.6小结

第8章太阳能发电系统的集成控制

8.1简介

8.2槽式抛物面太阳能集热器发电站的运行规划

8.2.1子系统建模

8.2.2非协议生产

8.2.3协议生产

8.2.4预测模型

8.3仿真实验

8.4小结

附录混合逻辑动态模型矩阵

参考文献

《国际电气工程先进技术译丛：太阳能发电系统控制技术》详细介绍了工业规模的太阳能发电系统，主要是太阳能热发电系统，包括槽式热发电和塔式热发电系统，此外也介绍了光伏发电系统和太阳炉以及太阳能制冷系统等其他太阳能利用方式。本书详述了太阳能发电系统的相关概念、跟踪控制方法、仿真建模以及如何提高发电系统的效率，并对具体问题进行了分析，最后还探讨了太阳能电站并网和集成控制的问题。本书主要特点是包含了一系列的实例和仿真模型，以欧洲最大的太阳能聚焦利用技术研究中心——西班牙阿尔梅里亚太阳能研究中心（PSA）作为实验平台，本书介绍了实际电站中的装置和设施及其使用的控制手段，并用大量的实际运行数据验证理论和模型。因此本书主要面向从事太阳能发电和控制工程技术领域的读者。当然，具有控制理论和样本数据分析方面的基础知识的读者也可以把本书作为参考学习资料。

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