耦合太阳能的燃气轮机动态性能与控制特性研究

摘要

为深入研究耦合太阳能对燃机动态特性的影响，建立耦合太阳能的燃气轮机以及相应控制系统的动态模型。分析槽式集热器不同耦合方式对系统稳态性能的影响以及受到外界负荷及太阳直射辐射（DNI）扰动时各参数的动态响应，研究槽式集热器金属热容对系统动态特性的影响，针对比例积分（PI）控制，研究相应参数对系统调节效果的影响。结果表明，采用集热器布置在回热器前时，系统的排气温度相对较高，但系统效率会相对较低，受到外界负荷扰动时，系统响应更加迅速，采用集热器布置在回热器后时则可得到更高的燃料节省量；DNI变化时2种方式的系统响应速度相同；当集热器金属热容较小时，系统的响应时间主要受控制系统及回热器惯性影响，随着热容增加，调节集热器惯性参数为改变系统动态响应时间的最有效方式；比例系数Kp与积分系数Ki应合理选取，过大或过小均会使系统失调的危险性提高。