[发明专利]一种太阳光热发电定日镜控制仿真试验方法以及试验台

说明书

本发明一种太阳光热发电定日镜控制仿真试验方法以及试验台，包含有：支架（1），支架（1）位于以定日镜（7）中心为球心的球面上，且支架（1）绕定日镜（7）中心旋转；灯源（3），灯源（3）沿支架（1）移动，灯源（3）发出的光照射向定日镜（7）；定日镜（7），定日镜（7）沿其中心进行水平和垂直面旋转；靶位（10），靶位（10）接收定日镜（7）反射过来的灯源（3）发出的光。本发明一种太阳光热发电定日镜控制仿真试验方法以及试验台，能够实现塔式太阳光热发电方式中定日镜在各工况条件下的模拟聚光发电、试验、精度验证和控制系统改进测试。

技术领域

本发明涉及一种仿真试验方法以及该方法所用的光热发电试验台，尤其是涉及一种塔式光热定日镜追日控制算法研究及太阳轨迹模拟仿真的试验方法及试验平台，用于通过模拟试验塔式光热发电控制算法优化、精度的提高和验证。

背景技术

太阳能热发电通常叫做聚光式太阳能发电，与传统发电站不一样的是，它们是通过聚集太阳辐射获得热能，将热能转化成高温蒸汽驱动蒸汽轮机来发电的；当前太阳能热发电按照太阳能采集方式可划分为太阳能槽式发电、太阳能塔式热发电、太阳能碟式热发电。

槽式系统是利用抛物柱面槽式反射镜将阳光聚焦到管状的接收器上，并将管内的传热工质加热产生蒸汽，推动常规汽轮机发电；塔式系统是利用众多的定日镜，将太阳热辐射反射到置于高塔顶部的高温集热器(太阳锅炉)上，加热工质产生过热蒸汽，或直接加热集热器中的水产生过热蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电；碟式系统利用曲面聚光反射镜，将入射阳光聚集在焦点处，在焦点处直接放置斯特林发动机发电。

目前槽式系统控制精度要求低，技术最为成熟，商业化程度最高，但槽式系统管路长转换效率低，塔式系统和碟式系统转换效率高但成本及控制要求高，其中塔式系统因具有较高的转化效率已经在商业化电站中有所应用，目前国内外已对塔式光热发电的制造、工程、控制等多方面进行技术攻关。作为新能源的重要技术，我国在国产化光热发电产业装备过程中有许多技术难点没有攻克，尤其是塔式光热中的定日镜控制精度，由于安装误差、在长期运行过程中累计误差、机械磨损等原因，聚光效果难以保证。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种太阳光热发电定日镜控制仿真试验方法以及试验台，利用本专利所示方法和试验台能够实现塔式太阳光热发电方式中定日镜在各工况条件下的模拟聚光发电、试验、精度验证和控制系统改进测试；通过本专利可提供仿真环境进行长期反复的试验，为算法优化、控制系统优化改进提供试验平台。

本发明的目的是这样实现的：

一种太阳光热发电定日镜控制仿真试验台，所述试验台包含有：

支架，支架位于以定日镜中心为球心的球面上，且支架绕定日镜中心旋转；

灯源，灯源沿支架移动，灯源发出的光照射向定日镜；

定日镜，定日镜沿其中心进行水平和垂直面旋转；

靶位，靶位接收定日镜反射过来的灯源发出的光。

本发明一种太阳光热发电定日镜控制仿真试验台，所述支架由四段圆弧段构成，一圆弧段上嵌置有导轨一，电机一及减速箱驱动灯源沿导轨一行走；构成支架的四段圆弧段的底部嵌置在底座导轨上，所述底座导轨的圆心与定日镜的中心相重合，且至少一段圆弧段的底部设置有电机二及变速箱驱动支架沿底座导轨旋转。

本发明一种太阳光热发电定日镜控制仿真试验台，构成支架的四段圆弧段的圆弧半径5米，弧长1/4圆周，圆弧间夹角为90°，组成对称结构。

本发明一种太阳光热发电定日镜控制仿真试验台，导轨一为齿条结构，电机一及减速箱输出轴上套装有的齿轮与导轨一相啮合；底座导轨上设置有与电机二及变速箱的输出轴上的齿轮相啮合的齿。

本发明一种太阳光热发电定日镜控制仿真试验方法，