山东中信能源联合装备股份有限公司

为了将槽式太阳能集热回路的导热工质出口温度控制在合理范围内，需要研究调节迅速、控制效果良好的集热场出口温度控制系统。以1 MW槽式太阳能热发电实验系统为研究对象，建立了槽式集热回路动态数学模型，并基于模型开发了集热场导热工质出口温度内模控制器，并基于Simulink仿真平台搭建了集热回路工质出口温度PID控制系统和内模控制系统，对比分析了多扰动情况下2种系统的控制效果。结果表明：在太阳辐照、导热工质入口温度和环境温度的共同作用下，相较于PID控制系统，内模控制系统调节时间更短，超调量更小，控制效果更优

结论：本文以1 MW槽式太阳能热发电实验系统集热回路为对象，建立了槽式集热回路动态数学模型，提出了一种槽式太阳能热发电集热回路的内模控制方法。通过在Matlab的Simulink仿真平台上搭建集热回路出口温度控制系统，进行了内模控制器和PID控制器的控制效果对比实验研究。结果表明：对于具有大惯性、大迟延、非线性的特点槽式集热回路，在辐照、导热油入口温度和环境温度扰动下，PID控制系统及内模控制系统都具备稳态误差小、调节时间短的优点。但PID控制系统较内模控制系统而言，超调量大，会造成集热场出口导热油温度超温严重，且导热油流量波动频繁，将不利于导热油流量调节机构的操作，并对于槽式集热场的安全稳定运行造成一定影响。因此内模控制系统较PID控制系统控制效果更好。