控制和/或调控太阳能热发电设备的方法和太阳能热发电设备技术

技术编号:20881660 阅读:21 留言:0更新日期:2019-04-17 13:07
提供一种用于控制和/或调控太阳能热发电设备的方法,所述太阳能热发电设备包括至少一个单元,所述单元具有输入阀和太阳能收集器,其中为至少一个单元检测输入参数,所述输入参数包括:(i)日间时间,(ii)温度,所述温度表征在至少一个单元处的载热流体的输出温度,(iii)变量,所述变量表征太阳能入射条件,和(iv)输入阀参数,所述输入阀参数表征输入阀处的开启面积,为输入参数在模糊化装置中根据第一规则集分配相应的模糊量参数,在推导装置中将模糊量参数根据第二规则集关联并且评估并且产生模糊量结果参数,并且在去模糊化装置中从模糊量结果参数中根据第三规则集产生输出参数,所述输出参数包括:(i)开启参数,所述开启参数确定输入阀的开启,和(ii)聚焦参数,所述聚焦参数确定至少一个太阳能收集器的聚焦。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制和/或调控太阳能热发电设备的方法和太阳能热发电设备
本专利技术涉及一种用于控制和/或操控太阳能热发电设备的方法,所述太阳能热发电设备包括至少一个单元,所述单元具有输入阀和至少一个太阳能收集器。本专利技术还涉及一种太阳能热发电设备,所述太阳能热发电设备包括至少一个单元,所述单元具有输入阀和至少一个太阳能收集器;和所述太阳能热发电设备包括控制和/或调控装置。
技术介绍
CN101871638A公开一种与设备保护方法结合的用于在太阳能热发电设备处产生过热蒸汽的控制方法,其中适用模糊方法。
技术实现思路
本专利技术基于如下目的,提供一种开始提到的类型的方法,所述方法尤其关于瞬时的太阳能入射条件是鲁棒的。所述目的在开始提到的方法中根据本专利技术通过如下方式来实现:为至少一个单元检测输入参数,所述输入参数包括(i)日间时间,(ii)温度,所述温度表征在至少一个单元处的载热流体的输出温度,(iii)标量,所述变量表征太阳能入射条件,和(iv)输入阀参数,所述输入阀参数表征输入阀处的开启面积,其中为输入参数在模糊化装置中根据第一规则集分配相应的模糊量参数,其中推导装置将模糊量参数根据第二规则集关联并且评估并且产生模糊量结果参数,并且其中在模糊化装置中从模糊量结果参数中根据第三规则集产生输出参数,所述输出参数包括:(i)开启参数,所述开启参数确定输入阀的开启,和(ii)聚焦参数,所述聚焦参数确定至少一个太阳能收集器的聚焦。在根据本专利技术的解决方案中,检测(至少)四个特定的输入参数,通过模糊化装置根据第一规则集(模糊化的归属函数)为相应的输入参数产生模糊量参数,并且经由推导装置根据第二规则集(模糊规则)进行关联和评估。经由去模糊装置又根据第三规则集(去模糊的归属函数)产生“物理”可用的输出参数(“值”),所述输出参数用于评估至少一个单元。在此,在根据本专利技术的解决方案中,确定输入阀的开启的开启参数和确定至少一个太阳能收集器的聚焦的聚焦参数彼此关联。所述关联以相应的控制和/或调控方法来进行。通过使用模糊逻辑模式,能够实现鲁棒的控制或调控模式,其中太阳能入射条件中的瞬时状态尤其引起输出参数的经降低的波动。经由确定输入阀的开启的输出参数执行对输入阀的动态控制,其中在第二规则集中包含关联以及至少一个太阳能收集器的聚焦。由此尤其能够避免至少一个太阳能收集器的过度的散焦并且能够较小输出参数中的不稳定性。在根据本专利技术的解决方案中,也考虑日间时间,使得能以简单的方式匹配于个体化的情形、如太阳能热发电设备的特定的方位。能够以简单的方式将输出参数保持稳定,以便在变换的太阳能入射条件下也实现优化的运行点。为每个单元在此能够单独地执行控制或调控。能够为太阳能收集器的聚焦实现高的稳定性。此外,针对具有多个单元的系统得出高的可扩展性。能够提供鲁棒的和主动式的控制或调控,在所述控制或调控中,关于太阳能入射条件的瞬时情形能够优化地检测并且能够均衡或能够补偿。尤其地,将根据本专利技术的方法用于进行线性聚焦的线性收集器。相应的线性收集器例如是抛物线槽形收集器或菲涅尔槽形收集器。有益的是,至少一个单元包括多个串联设置的太阳能收集器。由此,能够得到优化的可控制性或可调控性。载热介质尤其是单相流体,如油,或液体。原则上也可能的是,根据本专利技术的方法结合直接蒸发使用。特别尤其有利的是,一个单元的每个太阳能收集器都能够单独地关于聚焦参数操控和尤其单独地被操控和/或调节。由此得到优化的可匹配性。此外,能够避免过度的散焦。有益的是,测量和/或估计所述输入参数。从中得出用于控制方法或调控方法的优化的基础。能够提出,表征入射条件的变量在太阳能场中是地点相关的。在多个单元的情况下,表征入射条件的变量由此在不同单元中能够是不同的。第二规则集由此保持不变,因为根据本专利技术的方法可用于每个单元。也能够提出,表征入射条件的变量针对太阳能热发电设备的太阳能场确定,这就是说,尤其全局地针对太阳能热发电设备来确定。例如,用于太阳能场的全局变量是关于整个太阳能场的平均值。在一个实施例中,表征太阳能入射条件的变量是直射辐射参数。作为变量尤其适用DNI(DirectNormalIrradiance,通常年太阳直射辐射)。这是在每单位面积通过如下的面接收到的太阳光量,所述面垂直于太阳光线定向,所述太阳光线沿直射的线来自太阳,这参照太阳在天空中的当前位置。由此得到限定的参数,所述参数能够以简单的方式确定,并且尤其能够以简单的方式基于经验值估计。尤其地,借助于至少一个输出参数来操控和/或调节至少一个单元。相应的输出参数限定物理变量,所述物理变量尤其能够直接用于调节至少一个单元的输入阀或关于聚焦调节至少一个太阳能收集器。有益的是,调控目标是将输出参数调节到特定值上或在特定值域中。所述特定值或所述特定值域是用于运行太阳能热发电设备的优化的温度并且例如匹配于涡轮机装置。完全尤其有利的是,一个或多个输入参数分类成组,所述组尤其以语言学的方式限定。由此,能够以优化的方式基于模糊逻辑模式执行控制或调控。那么有益的是,一个组具有类似数量的离散的组成员。那么能够以简单的方式经由具有相应的归属函数的第一规则集将每个输入参数映射到相应的模糊量中。例如,组“日间时间”具有组成员“启动”、“正常运行”、“停机”。由此,为日间时间实现映射到三个离散的组成员上,并且由此能够以简单的方式执行模糊化。尤其地,开启参数和/或聚焦参数是定量参数,所述定量参数能够直接用于调节单元。在一个实施例中,调控策略是,借助于输入阀的开启参数的控制和/或调控相对于聚焦参数优先进行,并且尤其仅当输入阀完全开启时,才改变聚焦。由此,能够避免至少一个太阳能收集器的频繁的散焦。有益的是,第二规则集包括离散数量的规则,其中尤其地,规则的数量与至少一个单元中的太阳能收集器的数量相关。由此,得到至少一个单元的优化的可控制性或可调控性。第二规则集是模糊逻辑规则集。根据本专利技术的太阳能热发电设备能够借助根据本专利技术的方法控制或调控。尤其地,所述太阳能热发电设备具有控制和/或调控新装置,所述控制和/或调控装置执行根据本专利技术的方法或在所述控制和/或调控装置处能够执行根据本专利技术的方法。附图说明下面对优选的实施方式的描述用于结合附图进一步地阐述本专利技术。附图示出:图1示出太阳能热发电设备的太阳能场的一个实施例的示意(部分)视图;图2示出根据图1的太阳能热发电设备的控制和/或调控装置;图3示意地以方框图的方式示出控制和/或调控方法的主要组成部分;图4在具体的实施例中在典型的一天期间示出太阳能入射条件(DNI)的变化曲线并且借助根据图1的太阳能热发电设备的相应单元的控制/调控示出输出温度的变化曲线Tout;图5针对一个单元的各个太阳能收集器示出在如图4所示太阳能入射条件下相应地控制/调控时在一天之中的聚焦变化的变化曲线;图6示出在如图4所示太阳能入射条件下相应地控制/调控时在一天之中的用于相应单元的输入阀的开启参数;图7示出日间时间的分组和模糊化的实施例;图8示出输出温度的分组和其模糊化的实施例;图9示出太阳能入射条件的分组和其模糊化的实施例;图10示出输入阀处的开启面积的分组和其模糊化的实施例;图11示出用于单元的启动和停机的(模糊逻辑)规则集的实施例;图12示出用于正常运行时的(模糊逻辑)规则集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制和/或调控太阳能热发电设备的方法,所述太阳能热发电设备包括至少一个单元,所述单元具有输入阀和太阳能收集器,其中为所述至少一个单元检测输入参数,所述输入参数包括:(i)日间时间,(ii)温度,所述温度表征所述至少一个单元处的载热流体的输出温度,(iii)变量,所述变量表征太阳能入射条件,和(iv)输入阀参数,所述输入阀参数表征所述输入阀处的开启面积,为所述输入参数在模糊化装置中根据第一规则集分配相应的模糊量参数,推导装置将所述模糊量参数根据第二规则集关联并且评估并且产生模糊量结果参数,并且在去模糊装置中从模糊量结果参数中根据第三规则集产生输出参数,所述输出参数包括:(i)开启参数,所述开启参数确定所述输入阀的开启,和(ii)聚焦参数,所述聚焦参数确定所述至少一个太阳能收集器的聚焦。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.24 DE 102016115679.5;2016.09.26 DE 10201611.一种用于控制和/或调控太阳能热发电设备的方法,所述太阳能热发电设备包括至少一个单元,所述单元具有输入阀和太阳能收集器,其中为所述至少一个单元检测输入参数,所述输入参数包括:(i)日间时间,(ii)温度,所述温度表征所述至少一个单元处的载热流体的输出温度,(iii)变量,所述变量表征太阳能入射条件,和(iv)输入阀参数,所述输入阀参数表征所述输入阀处的开启面积,为所述输入参数在模糊化装置中根据第一规则集分配相应的模糊量参数,推导装置将所述模糊量参数根据第二规则集关联并且评估并且产生模糊量结果参数,并且在去模糊装置中从模糊量结果参数中根据第三规则集产生输出参数,所述输出参数包括:(i)开启参数,所述开启参数确定所述输入阀的开启,和(ii)聚焦参数,所述聚焦参数确定所述至少一个太阳能收集器的聚焦。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述至少一个太阳能收集器是线性收集器。3.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述至少一个单元包括多个串联设置的太阳能收集器。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,一个单元的每个太阳能收集器都能够单独地关于所述聚焦参数来操控,并且尤其单独地被操控和/或调节。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,测量和/或估计所述输入参数。6....

【专利技术属性】
技术研发人员:安娜·卡罗莱纳·杜阿马尔·伯吉卡里姆·诺里丁
申请(专利权)人:德国航空航天中心
类型:发明
国别省市:德国,DE

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