声明
摘要
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 固体氧化物燃料电池(SOFC)
1.2.1 SOFC工作原理及特点
1.2.2 SOFC研究现状
1.3 微型燃气轮机(MGT)
1.3.1 MGT工作原理
1.3.2 MGT研究现状
1.4 SOFC/MGT混合发电系统
1.4.1 SOFC/MGT混合发电系统结构
1.4.2 SOFC/MGT混合发电系统建模与控制研究现状
1.5 本论文主要工作
第二章 SOFC/MGT混合发电系统动态建模
2.1 引言
2.2 SOFC/MGT混合发电系统拓扑结构
2.3 阳极再循环SOFC模型
2.3.1 混合器模型
2.3.2 预重整器模型
2.3.3 内重整SOFC模型
2.3.4 旁通阀模型
2.3.5 催化燃烧室模型
2.3.6 换热器模型
2.4 微型燃气轮机模型
2.4.1 压气机模型
2.4.2 透平模型
2.4.3 发电机模型
2.4.4 转轴模型
2.5 电管理系统模型
2.5.1 DC/DC变换器模型
2.5.2 DC/AC逆变器模型
2.6 SOFC/MGT混合发电系统模型
2.7 本章小结
第三章 SOFC/MGT混合发电系统性能分析
3.1 引言
3.2 SOFC/MGT混合发电系统参数设计
3.3 SOFC/MGT混合发电系统稳态性能分析
3.3.1 额度工况性能分析
3.3.2 变工况性能分析
3.4 SOFC/MGT混合发电系统动态性能分析
3.4.1 电流阶跃变化时系统动态响应
3.4.2 燃料流量阶跃变化时系统动态响应
3.5 SOFC/MGT混合发电系统的运行要求
3.5.1 燃料利用率
3.5.2 SOFC工作温度
3.5.3 透平入口温度
3.5.4 蒸汽/碳摩尔比
3.6 本章小结
第四章 SOFC/MGT混合发电系统动态优化
4.1 引言
4.2 改进的迭代粒子群优化算法
4.2.1 粒子群优化原理(PSO)
4.2.2 改进PSO原理
4.2.3 改进的迭代PSO算法构建
4.2.4 改进的迭代PSO算法步骤
4.2.5 实例验证
4.3 改进的迭代PSO算法在SOFC/MGT混合发电系统动态优化中的应用
4.3.1 SOFC/MGT混合发电系统动态优化模型
4.3.2 仿真实验
4.4 本章小结
第五章 SOFC/MGT混合发电系统稳定运行的控制方法
5.1 引言
5.2 SOFC/MGT混合发电系统控制方案设计
5.3 SOFC/MGT混合发电系统功率控制
5.3.1 功率控制器设计
5.3.2 LS-SVM函数逼近层
5.3.3 LS-SVM验证
5.3.4 改进神经网络预测控制器
5.3.5 仿真实验
5.4 SOFC/MGT混合发电系统温度控制
5.4.1 温度解耦控制器设计
5.4.2 基于动态RBF神经网络的PID解耦控制器
5.4.3 仿真实验
5.5 燃料利用率控制
5.5.1 燃料利用率控制器设计
5.5.2 改进单神经元自适应PID控制器
5.5.3 仿真实验
5.6 SOFC输出电压控制
5.6.1 电压控制器设计
5.6.2 DC/DC变换器滑模变结构控制器
5.6.3 DC/AC逆变器滑模变结构控制器
5.6.4 仿真实验
5.7 SOFC/MGT混合发电系统综合控制仿真实验
5.8 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 创新点
6.3 进一步工作与展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文及获奖情况
上海交通大学;
固体氧化物燃料电池; 微型燃气轮机; 发电系统; 系统动态模型; 迭代粒子群优化; 神经网络预测控制; 滑模变结构控制;