壓縮空氣儲(chǔ)能電站回?zé)嵯到y(tǒng)建模與控制研究
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【摘要】:在石油、煤炭等有限資源日趨緊張的形勢(shì)下,利用儲(chǔ)能技術(shù)將清潔能源引入電網(wǎng),不僅緩解了電網(wǎng)壓力,而且可以削峰填谷節(jié)約能源。壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)(CAES)的建設(shè)限制條件較少,且對(duì)環(huán)境友好、綜合效率較高,是解決大規(guī)模新能源開發(fā)利用中諸多問題的最佳選擇。本研究以國(guó)家電網(wǎng)“500kW非補(bǔ)燃式壓縮空氣儲(chǔ)能發(fā)電示范項(xiàng)目”為依托進(jìn)行相關(guān)研究,該項(xiàng)目是國(guó)內(nèi)首例完全脫離補(bǔ)燃系統(tǒng)的壓縮空氣儲(chǔ)能電站。目前,對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)轉(zhuǎn)換效率的研究,大多從熱能的角度著手改進(jìn),而從控制方面著手的研究相對(duì)較少;?zé)嵯到y(tǒng)的回?zé)嵝适翘嵘鼵AES系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率的關(guān)鍵,本研究抓住CAES系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率的主要矛盾,研究回?zé)嵯到y(tǒng)的控制策略和實(shí)際應(yīng)用,主要內(nèi)容如下:(1)為了方便控制研究,利用系統(tǒng)辨識(shí)法對(duì)換熱器進(jìn)行建模分析,用偏差較小的最小二乘法對(duì)階躍響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得出換熱器數(shù)學(xué)模型。(2)綜合常規(guī)控制和模糊控制的優(yōu)點(diǎn),運(yùn)用MATLAB模糊邏輯控制箱設(shè)計(jì)模糊PID控制器,并運(yùn)用SIMULINK對(duì)模糊控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真;仿真結(jié)果表明模糊PID控制比常規(guī)控制更精確,可以滿足回?zé)嵯到y(tǒng)的控制要求。(3)設(shè)計(jì)PLC硬件系統(tǒng),對(duì)和利時(shí)LK202控制器進(jìn)行模糊控制編程,并對(duì)回?zé)嵯到y(tǒng)進(jìn)行信號(hào)采集和控制。(4)用組態(tài)王對(duì)中央監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),用MCGS觸摸屏組態(tài)現(xiàn)場(chǎng)控制界面。最后,對(duì)本文的研究工作進(jìn)行總結(jié),并提出了更優(yōu)化的控制設(shè)想,為后續(xù)的CAES系統(tǒng)控制性能改造提供了理論依據(jù)和技術(shù)參考。
【學(xué)位授予單位】:河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TM62
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,本文編號(hào):1226136
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