一种槽式光热电站镜场出口温度的预测方法、系统及设备技术方案

本发明专利技术提供的一种槽式光热电站镜场出口温度的预测方法、系统及设备，包括以下步骤：S101，获取预设时间段槽式光热电站的实际运行参数；S102，将所述预设时间段槽式光热电站的实际运行参数代入预先建立的温度预测模型，以确定集热器光学效率实际值；S103，根据温度预测模型、集热器光学效率实际值以及待预测时间段的太阳直射辐射强度预测值，确定槽式光热电站镜场出口温度预测值；本发明专利技术能够更准确地预测出镜面场的变化；槽式光热电站出口温度实现了对槽式光热电站未来镜场出口温度的准确预测，确保槽式光热电站安全可靠运行。确保槽式光热电站安全可靠运行。确保槽式光热电站安全可靠运行。

【技术实现步骤摘要】
一种槽式光热电站镜场出口温度的预测方法、系统及设备


[0001]本专利技术属于电站自动化控制
，尤其涉及一种槽式光热电站镜场出口温度的预测方法、系统及设备。

技术介绍

[0002]目前，槽式镜场是槽式太阳能热电站的能量收集部分。槽式镜场主要包括几个平行的槽式电路。每个槽式回路主要由几个集热器组成。集热器主要包括集热器、接收器支架、集热管、反射器、跟踪控制系统等核心部件。槽式CSP使用抛物线聚光器将直接太阳辐射聚焦以加热集热管中的传热流体。常用的导热油为导热油，可加热至400℃，将导热油加热至高温状态。产生的蒸汽驱动汽轮机组发电。槽式光热电站镜场出口处导热油的温度也称为槽式光热电站镜场出口温度。
[0003]槽式光热电站镜场出口温度由太阳辐射强度、现场环境温度、风速、导热油流量等多种因素决定。槽式光热电站在发电过程中，由于上述因素，随时都会发生变化。如果不及时控制在集热管内流动的导热油流量，镜场出口处的温度就会过高，导致导热油裂化。相关设备损坏，严重时可能造成生产事故。为此，准确预测槽式光热电站镜场出口温度，及时调整导热油流量，对槽式光热电站的优化控制具有十分重要的意义。也成为本领域技术人员亟待解决的问题。
[0004]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0005]集热管内流动的导热油流量如不及时进行控制，镜场出口温度过高会导致导热油裂解，对光热电站的相关设备造成损害。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种槽式光热电站镜场出口温度的预测方法、系统及设备，解决了现有技术中存在的上述不足。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0008]本专利技术提供的一种槽式光热电站镜场出口温度的预测方法，包括以下步骤：
[0009]S101，获取预设时间段槽式光热电站的实际运行参数；
[0010]S102，将所述预设时间段槽式光热电站的实际运行参数代入预先建立的温度预测模型，以确定集热器光学效率实际值；
[0011]S103，根据温度预测模型、集热器光学效率实际值以及待预测时间段的太阳直射辐射强度预测值，确定槽式光热电站镜场出口温度预测值。
[0012]优选地，S101中，所述实际运行参数包括预设起始时刻的槽式回路入口温度、预设终止时刻的槽式回路出口实际温度、传热流体的平均温度以及预设起始至终止时刻的相关参数平均值；
[0013]所述预设起始至终止时刻的相关参数平均值包括传热流体质量流量平均值、传热流体比热容平均值、槽式回路集热面积平均值、集热器散热量平均值、连接集热器的管道散
热量平均值和槽式回路的热熔平均值。
[0014]优选地，S102中，预先建立的温度预测模型的表达式：
[0015][0016]其中，T
in
为预设起始时刻的槽式回路入口温度；T
out
为预设终止时刻的槽式回路出口实际温度；T
m
为传热流体的平均温度；为预设起始至终止时刻的传热流体质量流量平均值；c
f
为预设起始至终止时刻的传热流体比热容平均值；A
a
为预设起始至终止时刻的槽式回路集热面积平均值；Q
loss
为预设起始至终止时刻的集热器散热量平均值；Q
loss,pipe
为预设起始至终止时刻的连接集热器的管道散热量平均值；C
loop
为预设起始至终止时刻的槽式回路的热熔平均值；η为集热器光学效率实际值；K
θb
(θ)为太阳直射辐射的入射角函数；G
e
为太阳直射辐射强度；T
m
＝(T
out
+T
in
)/2。
[0017]优选地，S103中，确定槽式光热电站镜场出口温度预测值，具体通过下式计算得到：
[0018][0019]式中，G
e,cal
为待预测时间段的太阳直射辐射强度预测值；T
in,real
为当前时刻的槽式回路入口温度。
[0020]一种槽式光热电站镜场出口温度的预测系统，包括：
[0021]采集模块，用于获取预设时间段槽式光热电站的实际运行参数；
[0022]计算模块，用于将所述预设时间段槽式光热电站的实际运行参数代入预先建立的温度预测模型，以确定集热器光学效率实际值；
[0023]预测模块，用于根据温度预测模型、集热器光学效率实际值以及待预测时间段的太阳直射辐射强度预测值，确定槽式光热电站镜场出口温度预测值。
[0024]优选地，还包括：建模模块，用于预先建立温度预测模型。
[0025]一种槽式光热电站镜场出口温度的预测设备，包括处理器、以及能够在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如任一项所述方法的步骤。
[0026]优选地，所述处理器还连接有用于存储适于所述处理器加载并执行的多条指令的存储器。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0028]本专利技术提供的一种槽式光热电站镜场出口温度的预测系统及方法，将所述预设时间段槽式光热电站的实际运行参数代入温度预测模型，以确定集热器光学效率实际值；该方法能够更准确地预测出镜面场的变化；槽式光热电站出口温度实现了对槽式光热电站未来镜场出口温度的准确预测，确保槽式光热电站安全可靠运行。
附图说明
[0029]图1是系统模块图；
[0030]图2是方法流程图；
[0031]图3是太阳直射辐射DNI分布图；
[0032]图4是出口温度预测值与实测值的对比图。
具体实施方式
[0033]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0034]针对现有技术存在的问题，如图1所示，本专利技术提供了一种槽式光热电站镜场出口温度的预测系统，包括：
[0035]采集模块，获取预设时间段槽式光热电站的实际运行参数；
[0036]计算模块，将所述预设时间段槽式光热电站的实际运行参数代入预先建立的温度预测模型，以确定集热器光学效率实际值；
[0037]预测模块，根据温度预测模型、集热器光学效率实际值以及待预测时间段的太阳直射辐射强度预测值，确定槽式光热电站镜场出口温度预测值；
[0038]建模模块，用于预先建立及存储温度预测模型。
[0039]如图2所示，本专利技术提供一种槽式光热电站镜场出口温度的预测方法，包括：
[0040]S101，获取预设时间段槽式光热电站的实际运行参数；
[0041]S102，将所述预设时间段槽式光热电站的实际运行参数代入预先建立的温度预测模型，以确定集热器光学效率实际值；
[0042]S103，根据温度预测模型、集热器光学效率实际值以及待本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种槽式光热电站镜场出口温度的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：S101，获取预设时间段槽式光热电站的实际运行参数；S102，将所述预设时间段槽式光热电站的实际运行参数代入预先建立的温度预测模型，以确定集热器光学效率实际值；S103，根据温度预测模型、集热器光学效率实际值以及待预测时间段的太阳直射辐射强度预测值，确定槽式光热电站镜场出口温度预测值。2.根据权利要求1所述的一种槽式光热电站镜场出口温度的预测方法，其特征在于，S101中，所述实际运行参数包括预设起始时刻的槽式回路入口温度、预设终止时刻的槽式回路出口实际温度、传热流体的平均温度以及预设起始至终止时刻的相关参数平均值；所述预设起始至终止时刻的相关参数平均值包括传热流体质量流量平均值、传热流体比热容平均值、槽式回路集热面积平均值、集热器散热量平均值、连接集热器的管道散热量平均值和槽式回路的热熔平均值。3.根据权利要求1所述的一种槽式光热电站镜场出口温度的预测方法，其特征在于，S102中，预先建立的温度预测模型的表达式：其中，T
in
为预设起始时刻的槽式回路入口温度；T
out
为预设终止时刻的槽式回路出口实际温度；T
m
为传热流体的平均温度；为预设起始至终止时刻的传热流体质量流量平均值；c
f
为预设起始至终止时刻的传热流体比热容平均值；A
a
为预设起始至终止时刻的槽式回路集热面积平均值；Q
loss
为预设起始至终止时刻的集热器散热量平均值；Q
loss,pipe
为预设起始至终止时刻的连接集热器的管道散热量平均值；C
l...

【专利技术属性】
技术研发人员：李阳，马茜溪，李佳东，李铭志，孙丰珂，曹洪伟，宋江保，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：