塔式太阳能发电站定日镜调度方法技术

本发明专利技术公开了一种塔式太阳能发电站定日镜调度方法，属于塔式太阳能热发电技术领域，包括以下步骤，步骤一、将吸热器面板网格化，吸热器面板上每一个网格为一个目标点区域，目标点区域为聚焦点区域；步骤二、设置初始值，步骤三、计算吸热器当前吸收功率值absp，步骤四、确定定日镜的运行工况和定日镜调度类型，步骤五、创建可以调用的定日镜清单，步骤六、计算吸热器需新增功率值或吸热器最小散焦功率值。本发明专利技术不仅能够使镜场定日镜控制器计算和逻辑判断简单化，而且能够可靠、有效快捷的完成对镜场定日镜的选择和调度工作，同时分批次调度定日镜，避免由于调度造成的吸热器损坏。

【技术实现步骤摘要】
塔式太阳能发电站定日镜调度方法
本专利技术涉及一种塔式太阳能发电站定日镜调度方法，属于塔式太阳能热发电

技术介绍
随着近几年化石燃料应用的限制，常规燃煤电站的发展受到大幅的缩减，清洁太阳能热发电技术由于能实现大规模的太阳能利用得到了迅速发展，塔式太阳能热发电系统利用实时跟踪太阳的定日镜将太阳光反射到吸热塔上的吸热器，通过加热其内的吸热工质产生高温高压蒸汽驱动汽轮发电机组发电，如图1所示，定日镜场是塔式太阳能热发电系统的重要组成部分，是由众多定日镜组成的定日镜群，用于将太阳光反射到吸热塔的吸热器上。在光热电站正常运行的过程中，当吸热器负荷变化或镜场效率变化时，需要对镜场定日镜进行聚焦或散焦调整以满足吸热器热功率的要求。现有塔式太阳能发电站定日镜调度方法一般将整个镜场的定日镜同时向吸热器中心聚焦，吸热器表面能流密度分布不均匀，同时聚集的热量不仅容易损坏吸热器，降低吸热器使用寿命，而且降低了热换效率，而且现有的调度方法多采用遗传算法，需要对变量全局搜索力求找到最佳优化解，但其在塔式镜场这种群体规模较大时收敛速度较慢，镜场定日镜控制器需要进行复杂的计算和逻辑判断，不仅需要占用良好的计算资源还占用大量的时间。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种塔式太阳能发电站定日镜调度方法，不仅能够使镜场定日镜控制器计算和逻辑判断简单化，而且能够可靠、有效快捷的完成对镜场定日镜的选择和调度工作，同时分批次调度定日镜，避免由于调度造成的吸热器损坏。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：塔式太阳能发电站定日镜调度方法，包括以下步骤，步骤一、将吸热器面板网格化，吸热器面板上每一个网格为一个目标点区域，目标点区域为聚焦点区域或散焦点区域；步骤二、设置初始值，在吸热器控制系统中设定吸热器吸收功率设定值absp_sp，同时给吸收功率设定值absp_sp设置一个内容差值T和外容差值T0，吸热器最小功率允许值为absp_sp-T，吸热器最大功率允许值为absp_sp+T0，吸热器每次允许投放或散焦的功率值为absp_step；步骤三、计算吸热器当前吸收功率值absp，吸热器控制系统根据吸热器进口熔盐温度、出口熔盐温度、吸热器进口熔盐流量以及吸热器效率计算出由镜场定日镜提供的吸热器当前吸收功率值absp，同时吸热器控制系统通过通信方式与镜场定日镜控制器进行数据传送；步骤四、确定定日镜的运行工况和定日镜调度类型，定日镜在在聚焦工况下，镜场定日镜控制器比较吸热器当前吸收功率值absp与吸热器最小功率允许值为absp_sp-T的关系确定是否进行定日镜的聚焦调度，定日镜在散焦工况下，镜场定日镜控制器比较吸热器当前吸收功率值absp与吸热器最大功率允许值为absp_sp+T0的关系确定是否进行定日镜的散焦调度；步骤五、创建可以调用的定日镜清单，确定是否有可用聚焦或散焦的定日镜，定日镜清单包括处于未运行工况下的所有定日镜，如没有可用聚焦或散焦的定日镜则不能形成定日镜清单；步骤六、计算吸热器需新增功率值或吸热器最小散焦功率值，镜场定日镜控制器根据吸热器功率设定值absp_sp、吸热器当前吸收功率absp、内容差值T和外容差值T0，以及步骤四中确定的定日镜运行工况和定日镜调度类型，定日镜聚焦调度时计算吸热器需新增功率值absp_focus=(absp_sp+T0)-absp或定日镜散焦调度时计算吸热器最小散焦功率值absp_dfocus=absp-(absp_sp-T)；步骤七、将计算得出的吸热器需新增功率值或吸热器最小散焦功率值分配到不同的吸热器面板上，镜场定日镜控制器根据吸热器每个面板最大功率允许值Adm_power和吸热器当前吸收功率值absp将吸热器需新增功率值absp_focus或吸热器最小散焦功率值absp_dfocus分配到不同的吸热器面板上；步骤八、镜场定日镜控制器根据步骤七中分配好聚焦或散焦功率的吸热器面板，随机从步骤五中的定日镜清单中选取定日镜，按照聚焦或散焦调度流程完成定日镜的分批次聚焦或散焦调度。本专利技术的进一步改进在于：步骤四中，吸热器当前吸收功率值absp＜吸热器最小功率允许值absp_sp-T时，定日镜需要进行聚焦调度，反之当前镜场定日镜提供的能量能够满足要求，不需要向吸热器调度新的定日镜；吸热器当前吸收功率值absp＞吸热器最大功率允许值absp_sp+T0时，定日镜需要进行散焦调度，反之当前镜场定日镜提供的能量能够满足要求，不需向吸热器散焦新的定日镜。本专利技术的进一步改进在于：步骤八中的聚焦调度流程为，A、确定定日镜在吸热器面板上的聚焦点区域，镜场定日镜控制器根据步骤七中选定的吸热器面板上每个聚焦点区域的最大、最小和平均金属温度选择定日镜在吸热器面板上的聚焦点区域；B、计算选定定日镜的投放功率值absp_th，absp_th的初始值设置为0；C、镜场定日镜控制器从上述步骤五中创建的可以调用的定日镜清单中选择一个定日镜，并计算选定定日镜的投放功率值absp_th=pi,其中pi值为定日镜向吸热器提供的功率值；D、镜场定日镜控制器比较上述流程C中计算的选定定日镜的投放功率值absp_th与吸热器每次允许投放的功率值absp_step，如果计算的选定定日镜的投放功率值absp_th＜吸热器每次允许投放的功率值absp_step，则镜场定日镜控制器继续重复执行流程C，直到吸热器每次允许投放的功率值absp_th≮吸热器每次允许投放的功率值absp_step；如果吸热器每次允许投放的功率值absp_th≮吸热器每次允许投放的功率值absp_step，则镜场定日镜控制器执行流程E；E、镜场定日镜控制器计算吸热器当前剩余需要聚焦的功率值absp_focusL=absp_focus-absp_th和吸热器当前剩余最大允许聚焦功率值Adm_powerL=Adm_power-absp_th；F、镜场定日镜控制器依据上述流程E中计算的吸热器当前剩余需要聚焦功率值，如果absp_focusL＜=0，则镜场定日镜控制器向上述流程C中所有选定的定日镜发送聚焦指令，使选定的定日镜聚焦；如果absp_focusL＞0，则镜场定日镜控制器重复上述流程A；G、镜场定日镜控制器检测所有接受指令的定日镜是否完成聚焦，如果没有完成则重复流程F；如果接受指令的定日镜全部完成聚焦，返回步骤四继续监视吸热器是否需要进行新的定日镜聚焦调度，即有调度新的定日镜的需求。本专利技术的进一步改进在于：步骤八中的散焦调度流程为，a、确定定日镜在吸热器面板上的散焦点区域，镜场定日镜控制器根据步骤七中选定的吸热器面板上每个散焦点区域的最大、最小和平均金属温度选择定日镜在吸热器面板上的散焦点区域；b、计算选定定日镜的散焦功率值absp_th，absp_th的初始值设置为0；c、镜场定日镜控制器从上述步骤五创建的可以调用的定日镜清单中选择一个定日镜，并计算选定定日镜的散焦功率值absp_th=pi,其中pi值为定日镜向吸热器提供的功率值；d、镜场定日镜控制器比较上述流程c中计算的选定定日镜的散焦功率值absp_th与吸热器每次允许散焦的功率值absp_step_defocus，如果计算的选定定日镜的散焦功率值absp_th＜吸热器每次允许散焦的功率值absp_ste本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.塔式太阳能发电站定日镜调度方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一、将吸热器面板网格化，吸热器面板上每一个网格为一个目标点区域，目标点区域为聚焦点区域或散焦点区域；步骤二、设置初始值，在吸热器控制系统中设定吸热器吸收功率设定值absp_sp，同时给吸收功率设定值absp_sp设置一个内容差值T和外容差值T0，吸热器最小功率允许值为absp_sp‑T，吸热器最大功率允许值为absp_sp+T0，吸热器每次允许投放或散焦的功率值为absp_step；步骤三、计算吸热器当前吸收功率值absp，吸热器控制系统根据吸热器进口熔盐温度、出口熔盐温度、吸热器进口熔盐流量以及吸热器效率计算出由镜场定日镜提供的吸热器当前吸收功率值absp，同时吸热器控制系统通过通信方式与镜场定日镜控制器进行数据传送；步骤四、确定定日镜的运行工况和定日镜调度类型，定日镜在在聚焦工况下，镜场定日镜控制器比较吸热器当前吸收功率值absp与吸热器最小功率允许值为absp_sp‑T的关系确定是否进行定日镜的聚焦调度，定日镜在散焦工况下，镜场定日镜控制器比较吸热器当前吸收功率值absp与吸热器最大功率允许值为absp_sp+T0的关系确定是否进行定日镜的散焦调度；步骤五、创建可以调用的定日镜清单，确定是否有可用聚焦或散焦的定日镜，定日镜清单包括处于未运行工况下的所有定日镜，如没有可用聚焦或散焦的定日镜则不能形成定日镜清单；步骤六、计算吸热器需新增功率值或吸热器最小散焦功率值，镜场定日镜控制器根据吸热器功率设定值absp_sp、吸热器当前吸收功率absp、内容差值T和外容差值T0，以及步骤四中确定的定日镜运行工况和定日镜调度类型，定日镜聚焦调度时计算吸热器需新增功率值absp_focus=(absp_sp+T0)‑absp或定日镜散焦调度时计算吸热器最小散焦功率值absp_dfocus=absp‑(absp_sp‑T)；步骤七、将计算得出的吸热器需新增功率值或吸热器最小散焦功率值分配到不同的吸热器面板上，镜场定日镜控制器根据吸热器每个面板最大功率允许值Adm_power和吸热器当前吸收功率值absp将吸热器需新增功率值absp_focus或吸热器最小散焦功率值absp_dfocus分配到不同的吸热器面板上；步骤八、镜场定日镜控制器根据步骤七中分配好聚焦或散焦功率的吸热器面板，随机从步骤五中的定日镜清单中选取定日镜，按照聚焦或散焦调度流程完成定日镜的分批次聚焦或散焦调度。...

【技术特征摘要】
1.塔式太阳能发电站定日镜调度方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一、将吸热器面板网格化，吸热器面板上每一个网格为一个目标点区域，目标点区域为聚焦点区域或散焦点区域；步骤二、设置初始值，在吸热器控制系统中设定吸热器吸收功率设定值absp_sp，同时给吸收功率设定值absp_sp设置一个内容差值T和外容差值T0，吸热器最小功率允许值为absp_sp-T，吸热器最大功率允许值为absp_sp+T0，吸热器每次允许投放或散焦的功率值为absp_step；步骤三、计算吸热器当前吸收功率值absp，吸热器控制系统根据吸热器进口熔盐温度、出口熔盐温度、吸热器进口熔盐流量以及吸热器效率计算出由镜场定日镜提供的吸热器当前吸收功率值absp，同时吸热器控制系统通过通信方式与镜场定日镜控制器进行数据传送；步骤四、确定定日镜的运行工况和定日镜调度类型，定日镜在在聚焦工况下，镜场定日镜控制器比较吸热器当前吸收功率值absp与吸热器最小功率允许值为absp_sp-T的关系确定是否进行定日镜的聚焦调度，定日镜在散焦工况下，镜场定日镜控制器比较吸热器当前吸收功率值absp与吸热器最大功率允许值为absp_sp+T0的关系确定是否进行定日镜的散焦调度；步骤五、创建可以调用的定日镜清单，确定是否有可用聚焦或散焦的定日镜，定日镜清单包括处于未运行工况下的所有定日镜，如没有可用聚焦或散焦的定日镜则不能形成定日镜清单；步骤六、计算吸热器需新增功率值或吸热器最小散焦功率值，镜场定日镜控制器根据吸热器功率设定值absp_sp、吸热器当前吸收功率absp、内容差值T和外容差值T0，以及步骤四中确定的定日镜运行工况和定日镜调度类型，定日镜聚焦调度时计算吸热器需新增功率值absp_focus=(absp_sp+T0)-absp或定日镜散焦调度时计算吸热器最小散焦功率值absp_dfocus=absp-(absp_sp-T)；步骤七、将计算得出的吸热器需新增功率值或吸热器最小散焦功率值分配到不同的吸热器面板上，镜场定日镜控制器根据吸热器每个面板最大功率允许值Adm_power和吸热器当前吸收功率值absp将吸热器需新增功率值absp_focus或吸热器最小散焦功率值absp_dfocus分配到不同的吸热器面板上；步骤八、镜场定日镜控制器根据步骤七中分配好聚焦或散焦功率的吸热器面板，随机从步骤五中的定日镜清单中选取定日镜，按照聚焦或散焦调度流程完成定日镜的分批次聚焦或散焦调度。2.根据权利要求1所述的塔式太阳能发电站定日镜调度方法，其特征在于：步骤四中，吸热器当前吸收功率值absp＜吸热器最小功率允许值absp_sp-T时，定日镜需要进行聚焦调度，反之当前镜场定日镜提供的能量能够满足要求，不需要向吸热器调度新的定日镜；当前吸热器吸收功率值absp＞吸热器最大功率允许值absp_sp+T0时，定日镜需要进行散焦调度，反之当前镜场定日镜提供的能量能够满足要求，不需向吸热器散焦新的定日镜。3.根据权利要求2所述的塔式太阳能发电站定日镜调度方法，其特征在于：步骤八中的聚焦调度流程为，A、确定定日镜在吸热器面板上的聚焦点区域，镜场定日镜控制器根据步骤七中选定的吸热器面板上每个聚焦点区域的最大、最小和平均金属温度选择定日镜在吸热器面板上的聚焦点区域；B、计算选定定日镜的投放功率值absp_th，absp_th的初始值设置为0；C、镜场定日镜控制器从上述步骤五中创建的可以调用的定日镜清单中选择一个定日镜，并计算选定定日镜的投放功率值absp_th=pi,其中pi值为定日镜向吸热器提供的功率值；D、镜场定日镜控制器比较上述流程C中计算的选定定日镜的投放功率值absp_th...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国政，凤思琪，王力，范建锋，李硕，田松，李海宁，王彬，
申请(专利权)人：青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37