CN109643086A - 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 - Google Patents

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 Download PDF

Info

Publication number
CN109643086A
CN109643086A CN201780051915.7A CN201780051915A CN109643086A CN 109643086 A CN109643086 A CN 109643086A CN 201780051915 A CN201780051915 A CN 201780051915A CN 109643086 A CN109643086 A CN 109643086A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parameter
unit
transfer valve
solar
thermal power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780051915.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109643086B (zh
Inventor
安娜·卡罗莱纳·杜阿马尔·伯吉
卡里姆·诺里丁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV filed Critical Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Publication of CN109643086A publication Critical patent/CN109643086A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109643086B publication Critical patent/CN109643086B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/0265—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric the criterion being a learning criterion
    • G05B13/0275—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric the criterion being a learning criterion using fuzzy logic only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

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。

Description

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
技术领域
本发明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。
本发明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。
背景技术
CN 101871638 A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。
发明内容
本发明基于如下目的，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发明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。
在根据本发明的解决方案中，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，在根据本发明的解决方案中，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。
在根据本发明的解决方案中，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，将根据本发明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，根据本发明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，因为根据本发明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(Direct Normal Irradiance，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。
根据本发明的太阳能热发电设备能够借助根据本发明的方法控制或调控。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发明的方法或在所述控制和/或调控装置处能够执行根据本发明的方法。
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发明。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)规则集的实施例；
图13示出用于借助于去模糊生成开启参数的实施例；和
图14示出用于借助去模糊生成聚焦参数的实施例。
具体实施方式
太阳能热发电设备的一个实施例包括多个单元12(“回路”)，所述太阳能热发电设备中的部分视图在图1中借助太阳能场示意地示出，并且用附图标记10表示。原则上，相应的单元12相同地构成。
一个单元12包括多个太阳能收集器14。
单元12的太阳能收集器14构成为线性收集器，其中太阳光沿着线聚集。穿流太阳能收集器14的载热流体相应地被加热。
线性收集器的一个实例是抛物线槽形收集器或菲涅尔收集器。
单元12的太阳能收集器14串联地设置。
单元12具有输入阀16，所述输入阀尤其可控制。输入阀16决定具有多个太阳能收集器14的单元12由载热流体的穿流。
在图1中示出的实施例中，单元12具有四个太阳能收集器14，所述太阳能收集器分别用C1、C2、C3和C4表示。
单元12在此原则上能够构成为蒸发器部段、过热器部段或组合的蒸发器部段和过热器部段。
单元12耦联于一个或多个输送管路18，其中单元12经由输入阀16连接到输送管路18上。
此外，单元12耦联于一个或多个输出管路20。
在一个实施例中，尤其输出管路20通向涡轮机装置。
太阳能热发电设备10包括控制和/或调控装置22。控制和/或调控装置22尤其包括用于每个单元12的子部段。
为了控制或调控单元12，检测日间时间t。此外，为单元12检测输入阀参数Av的时间相关性。所述输入阀参数表征输入阀16处的开启面积。
此外，检测输出温度Tout的时间相关性。输出温度表征载热流体的温度，所述载热流体已经穿流单元12并且耦合输入到输出管路20中。载热流体尤其是单相流体，如油或盐熔化物。
例如，设有温度传感器24，所述温度传感器在流过单元12的最后的太阳能收集器C4之后测量输出温度Tout，或在耦合输入到输出管路20中之前测量所述温度。
此外，确定单元12处的太阳能入射条件。尤其地，太阳能入射条件“积分地”在太阳能热发电设备10的整个太阳能场之上例如作为太阳能场的平均值确定。
在一个实施例中提出，确定通常年太阳直射辐射。所述通常年太阳直射辐射(DNI-Direct Normal Irradiance)是在单位面积上通过如下面区域接收到的太阳辐射量，所述面区域垂直于光线，所述光线以直线从太阳方向射入。
例如能够提出，根据常规的方位条件估计通常年太阳直射辐射的参数。
控制和/或调控装置22的调控目标是，将温度Tout至少在太阳能热发电设备10的正常运行(“日间运行”)期间在恒定的温度上或在预设的温度范围中保持，其中相应的温度或相应的温度范围例如适合于涡轮机运行，以便得到太阳能热发电设备10的有效的效率。
在根据本发明的解决方案中，如在下文中描述的那样，控制和/或调控基于输入参数，即日间时间t、输入阀参数Av、太阳能入射条件DNI和输出温度Tout。
用于“调节”单元12的输出参数是用于单元12的相应的输入阀16的开启参数fA和聚焦参数fF。开启参数fA引起调节在输入阀16处的特定的开启宽度。聚焦参数fF引起在单元12的相应的太阳能收集器14处的特定的聚焦。
控制和/或调控装置22包括模糊逻辑单元26(图2，图3)，所述模糊逻辑单元基于模糊逻辑执行所述的输入参数的关联和评估。
控制和/或调控装置22的模糊逻辑单元26对此包括模糊化装置28。模糊化装置28从输入参数t、DNI、Tout，Av中根据第一规则集R1(参见图3)产生模糊量，这就是说根据第一规则集将相应的输入参数映射到模糊量中。用于映射的相应的第一规则集对应于模糊化的归属函数，所述归属函数将相应的对象(相应的输入参数)映射到相应的模糊量上。
控制和/或调控装置22的模糊逻辑单元26还包括推导装置30。推导装置30根据第二规则集R2(模糊规则)将由不同的输入参数产生的模糊量参数相关联并且对其进行评估。第二规则集R2包含模糊逻辑规则。
此外，控制和/或调控装置22的模糊逻辑单元26包括去模糊装置32。去模糊装置32根据第三规则集R3用于将相应的产生的模糊量结果参数转换成值，所述模糊量结果参数原则上是模糊数，所述值能够用于操控单元12，其中在根据本发明的解决方案中产生用于fA和fF的值。
尤其地，为单元12的全部太阳能收集器14(C1，C2，C3，C4)产生个体化的值fF。这再次示意地在图3中阐述；基于输入参数，即日间时间t、输出温度Tout、太阳能入射条件DNI和输入阀参数Av，模糊逻辑单元26借助于模糊逻辑方法(借助规则集R2)产生输出参数，即fA作为用于输入阀16的开启参数和fF作为用于单元12的各个太阳能收集器14(C1，C2，C3，C4)的聚焦参数，所述输出参数用于在单元12处进行相应的调节。
为了借助于第一规则集R1(借助于归属函数)映射模糊逻辑量，尤其将输入参数表征成相应的组，所述组的组成员是离散的并且尤其以语言学的方式限定。
在一个实施例中(图7)，将日间时间划分成具有三个组成员“启动”(Start Up)、“正常运行”(NormalOperation)和“停机”(Shut Down)的组。在此，将普通的日间时间用于太阳能热发电设备10的方位，其中正常运行是可能的。所述普通的日间时间在此能够在一年期间改变。
在图7中示出的实施例中，“正常运行”(作为具有不同程度的归属性的模糊量)在大约早晨8时和晚上20时之间的日间时间中存在。
图7也示出关于所述组成员到0和1之间(包括边界值)的区间中的模糊值G的映射。为输入参数日间时间在如上文所述分成具有离散的组成员的组之后经由第一规则集的部段分配相应的模糊量，如在图7中示出的。分配给输入参数“日间时间”的模糊量是相应的日间时间模糊量。
在一个实施例中，如在图8中示出的那样，为输入参数输出温度Tout分配具有组成员低、中、高、非常高的组。经由第一规则集的部段，又为所述以语言学的方式限定的离散的组成员分配相应的模糊量(参见图8)。那么得到相应的输出温度模糊量。
此外，在一个实施例(图9)中，将输入参数DNI分成具有组成员低、中、高、非常高、有限超出的组。所述组成员是离散的并且在此以语言学的方式限定。经由第一集中的相应的部段将所述组成员映射成模糊数(图9)。得到用于太阳能入射条件的相应的模糊量。
此外，在一个实施例中，输入阀参数Av划分成具有离散的、以语言学的方式限定的组成员的组。在根据图10的实施例中，所述组成员是几乎关闭、少量开启、中等开启、几乎开启、开启。那么第一规则集中的相应的部段(模糊化的相应的归属函数)将所述组成员映射成用于输入阀参数的模糊量。
模糊化装置28借以从输入参数中建立模糊量参数，其中为每个输入参数与另外的输入参数无关地根据第一规则集中的相应的部段(相应的归属函数)建立相应的模糊量。
输入参数原则上是可测量的变量，所述变量能够通过测量确定，或者也能够估计，如例如输入参数DNI。对于模糊化，将所述输入参数划分成具有离散的组成员的相应的组。
推导装置30那么能够经由模糊逻辑运算将用于输入参数的模糊量的模糊量参数彼此关联和评估。这根据预设的第二规则集(真正的模糊规则)进行。
在图11和图12中说明用于规则集的实施例，其中与相应的模糊量参数的结果相关地在适当关联时预设用于输出参数的模糊量结果参数。
在图11中为相应的单元12的启动(Start Up)和停机(Shut Down)例如示出用于模糊量结果参数的规则，所述模糊量结果参数是用于开启参数的相应的模糊量和用于各个太阳能收集器14(C1，C2，C3，C4)的聚焦参数的相应的模糊量。
规则的数量在此与单元12的太阳能收集器14的数量相关。在示出的具有四个太阳能收集器14的实施例中，用于模糊量结果参数的第二规则集中的栏的数量是五个，即四栏用于对应于太阳能收集器14数量的聚焦参数和一栏用于开启参数。
原则上，规则的数量也与输入变量的数量和用于每个输入变量和输出变量的归属函数的分类相关。
最终表征第二规则集的根据图11、图12的表格示例性地用于一个实施例。(根据图11、图12的表格出于视图因素分成两个表格的表格并且实际上形成一个表格)。
去模糊装置32因此用于，从模糊量结果参数中产生输出参数，所述输出参数适合于调节单元12。这根据第三规则集(去模糊的归属函数)进行。在图13中示例性地示出，如何从用于结果参数开启参数的模糊量的相应的值G中获取开启参数fA的开启参数，所述开启参数包括“有效的”(去模糊的)值，借助所述值能够直接操控输入阀16。
结果参数，即大量关闭、中等关闭、少量关闭、维持、少量开启、中等开启、大量开启具有模糊值，所述模糊值随后通过去模糊装置32转换成可用的物理值。
在图14中示出，如根据第三规则集中的部段从具有相应模糊数的模糊量结果参数，即大量散焦、中等散焦、少量散焦、少量聚焦、中等聚焦、大量聚焦中产生输出参数fF作为用于调节太阳能收集器14的可用物理变量。
尤其地，用于将模糊量的模糊数的关联和生成模糊量结果参数的第二规则集(参见图11和图12)经受特定的调控策略。
根据本发明提出，调控策略为将温度Tout在特定值上或特定值域中保持恒定。
原则上提出，输入阀16的控制或调控优先进行。然而在不同情形中、例如当存在过热的危险时可能需要散焦。
根据本发明能够提出，用于聚焦参数的调控策略是，太阳能收集器14的聚焦尽可能小地改变，并且尤其仅当输入阀16完全开启时，才从100百分比聚焦开始散焦。(从这个意义上说，聚焦参数实际上为散焦参数)。
如提到的那样，所述调控策略影响第二规则集的编制(例如在根据图11和图12的表格中示出)。
在图4至图6中示意地示出关系，所述关系在基于模糊逻辑执行根据本发明的方法时得出。
图4与日间时间相关地示出作为DNI的太阳能入射条件的变化曲线。所述太阳能入射条件(作为模拟的结果)被人为地修改。
在图4中还记入得出的输出温度，其中执行根据本发明的方法的控制或调控，目标如下：将所述输出温度Tout尽可能恒定地保持为特定值或保持在特定值域中，即使在太阳能入射条件改变时也如此。
控制方法或调控方法在此借助在图7至图10中示出的用于模糊化的第一规则集(模糊化的归属函数)、借助在图11和图12中示出的用于推导装置30的第二规则集(真正的模糊规则)、并且借助在图13和图14中示出的用于去模糊的第三规则集(用于去模糊的归属函数)执行。
在图5中为单个太阳能收集器14(C1，C2，C3，C4)示出由于聚焦参数fF的变化得出的聚焦变化，其中所述变化贡献于，将根据图4的温度Tout在太阳能热发电设备10的正常运行期间的良好的恒定性的情况下保持恒定。
在此例如执行如下调控策略，当输入阀16完全开启时，从完整的聚焦(100百分比)开始为单个太阳能收集器14执行散焦，其中输入阀16的控制/调控相对于散焦优先进行。
根据图14的聚焦参数fF说明关于聚焦或散焦的份额。
在图5中，偏差、如例如偏差34示出散焦。如提出的那样，从控制或调控方法中得出所述散焦，所述散焦经由控制和/或调控装置22明确地在太阳能收集器处执行。
在图6中示出用于输入阀16的开启参数的结果，根据该结果操控输入阀16。100百分比的数据在此表示输入阀16的完全开启。
可见的是，在具有单元12的太阳能热发电设备10的正常运行模式中、在太阳能入射条件DNI波动时按照根据本发明的控制和/或调控方法相应地确定和改变参数fA。
根据本发明，提供控制和/或调控方法，其中作为输入参数(至少)使用如下参数：日间时间、输出温度、太阳能入射条件DNI和输入阀参数，将其分别进行具有离散的组成员的分组，并且随后在模糊逻辑单元26处模糊化之后进行相应的关联和评估。随后，执行去模糊。那么(至少)作为输出参数得出用于输入阀16的开启参数和用于相应的太阳能收集器14的聚焦参数，借此随后对单元12进行操控。
对于DNI来说是尺度标准的太阳能入射条件基于每天和季节改变并且原则上不受影响。例如从旁边经过的云、大气湿气和空气透明度影响太阳能入射条件。在基于模糊逻辑模式的条件下，能够将所述输入参数彼此关联，并且产生相应的输出参数。由此得出改进的太阳能场控制。能够实现鲁棒的控制或调控模式，所述控制或调控模式能够集成到现存的控制或调控中。也能够将对用于相应的单元12的算法的特定了解以容易的方式彼此结合。
例如，用于总方法的规则集(第一规则集，第二规则集，第三规则集)能够以简单的方式以软件包、如“MATLAB”实现。(MATLAB是“The Mathworks，Inc.”，3Apple Hill Drive，Natick，Massachusetts 01760，USA的注册联合商标)。
能够有针对性地调节优化的输出温度Tout。输出温度中的振荡能够保持得小。通过使用模糊逻辑模式，也能够考虑定性调控，所述定性调控不定量地检测。能够考虑非线性。也能够考虑不准确和不可靠的特定的程度。
尤其能够经由第二规则集(真正的模糊规则)执行输入阀16的动态的阀控制和太阳能收集器14的收集器聚焦之间的关联。例如，通过调用输入参数日间时间能够以简单的方式考虑太阳能热发电设备10的方位和随季节的变化。由此又可能的是，避免太阳能收集器14的过度散焦，并且防止从中得出的在输出温度中的不稳定性。
具有模糊逻辑单元26的控制和/或调控装置22相对于振动是鲁棒的和主动式的，即不仅对瞬时情形做出反应。
此外得出高的可扩展性，因为相同的控制或调控策略能够用于相应的单元12，从而用于每个相同构建的单元12的控制或调控策略基本上是相同的。
附图标记列表：
10 太阳能热发电设备
12 单元
14 太阳能收集器
16 输入阀
18 输送管路
20 输出管路
22 控制和/或调控装置
24 温度传感器
26 模糊逻辑单元
28 模糊化装置
30 推导装置
32 去模糊装置
34 偏差
R1 第一规则集
R2 第二规则集
R3 第三规则集

Claims (16)

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。
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.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
表征所述入射条件的所述变量针对所述太阳能热发电设备的太阳能场来确定。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
表征所述入射条件的变量是直射辐射参数。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
借助于至少一个输出参数操控和/或调节所述至少一个单元。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
调控目标是将所述输出参数调节到特定值或调节到特定的值域中。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
将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。
11.根据权利要求10所述的方法，
其特征在于，
一个组具有无穷数量的离散的组成员。
12.根据权利要求10或11所述的方法，
其特征在于，
组“日间时间”包括组成员“启动”、“正常运行”、“停机”。
13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
所述开启参数和/或所述聚焦参数是定量参数。
14.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
借助于所述输入阀的所述开启参数的控制和/或调控相对于所述聚焦参数优先进行，并且尤其仅当所述输入阀完全开启时，才改变聚焦。
15.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
所述第二规则集包括离散数量的规则，其中尤其地，规则的数量与所述至少一个单元中的太阳能收集器的数量相关。
16.一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和控制和/或调控装置，所述至少一个单元根据上述权利要求中任一项所述的方法来控制和/或调控。
CN201780051915.7A 2016-08-24 2017-08-16 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 Active CN109643086B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016115679.5 2016-08-24
DE102016115679 2016-08-24
DE102016118131.5 2016-09-26
DE102016118131.5A DE102016118131A1 (de) 2016-08-24 2016-09-26 Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines solarthermischen Kraftwerks und solarthermisches Kraftwerk
PCT/EP2017/070704 WO2018036872A1 (de) 2016-08-24 2017-08-16 Verfahren zum steuern und/oder regeln eines solarthermischen kraftwerks und solarthermisches kraftwerk

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109643086A true CN109643086A (zh) 2019-04-16
CN109643086B CN109643086B (zh) 2021-11-09

Family

ID=61167081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780051915.7A Active CN109643086B (zh) 2016-08-24 2017-08-16 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

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP3504595B1 (zh)
CN (1) CN109643086B (zh)
CL (1) CL2019000453A1 (zh)
DE (1) DE102016118131A1 (zh)
MA (1) MA46032A (zh)
TN (1) TN2019000052A1 (zh)
WO (1) WO2018036872A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230071021A1 (en) 2020-01-22 2023-03-09 Dolby Laboratories Licensing Corporation Electrooculogram measurement and eye-tracking

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19747592A1 (de) * 1996-10-31 1998-08-20 Vti Thueringer Verfahrenstechn Verfahren zur Regelung einer Heizungsanlage
CN2386391Y (zh) * 1999-06-15 2000-07-05 劳伦斯泵业机械(北京)有限公司 太阳光线自动垂直收集器
CN101871638A (zh) * 2010-06-25 2010-10-27 河海大学 太阳能热发电水蒸汽吸热器控制和设备保护方法与系统
CN101970952A (zh) * 2008-02-28 2011-02-09 弗莱戈太阳能公司 太阳能集热器自定向控制系统
CN102062066A (zh) * 2009-11-16 2011-05-18 通用电气公司 涉及太阳热发电的系统和设备
CN102355004A (zh) * 2011-09-20 2012-02-15 浙江工业大学 分布式光伏发电区域集成控制系统
CN102445010A (zh) * 2010-10-08 2012-05-09 益科博能源科技（上海）有限公司 集热系统的温度控制方法及装置
TWI493317B (zh) * 2014-03-20 2015-07-21 Univ Kun Shan Solar power generation devices, solar power generation methods, maximum power Tracking module and maximum power tracking control method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19525912A1 (de) 1995-07-05 1997-01-09 Mueller Dieter Einsatz von zwei Invertern Min und Max sowie eines Fuszy-Controlles für solare Energieerzeugung
WO2005061969A1 (en) 2003-12-23 2005-07-07 Rheem Australia Pty Limited Solar water heating process
US20100206295A1 (en) 2009-02-03 2010-08-19 Xiao Dong Xiang Systems and methods of solar thermal concentration for 2-dimensional focusing concentrators including features of sequential heating, thermal loss reduction, and/or adjustment of operation or operating parameters

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19747592A1 (de) * 1996-10-31 1998-08-20 Vti Thueringer Verfahrenstechn Verfahren zur Regelung einer Heizungsanlage
CN2386391Y (zh) * 1999-06-15 2000-07-05 劳伦斯泵业机械(北京)有限公司 太阳光线自动垂直收集器
CN101970952A (zh) * 2008-02-28 2011-02-09 弗莱戈太阳能公司 太阳能集热器自定向控制系统
CN102062066A (zh) * 2009-11-16 2011-05-18 通用电气公司 涉及太阳热发电的系统和设备
CN101871638A (zh) * 2010-06-25 2010-10-27 河海大学 太阳能热发电水蒸汽吸热器控制和设备保护方法与系统
CN102445010A (zh) * 2010-10-08 2012-05-09 益科博能源科技（上海）有限公司 集热系统的温度控制方法及装置
CN102355004A (zh) * 2011-09-20 2012-02-15 浙江工业大学 分布式光伏发电区域集成控制系统
TWI493317B (zh) * 2014-03-20 2015-07-21 Univ Kun Shan Solar power generation devices, solar power generation methods, maximum power Tracking module and maximum power tracking control method

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
F. GORDILLO等: "Genetic design of a fuzzy logic controller for a solar power plant", 《 1997 EUROPEAN CONTROL CONFERENCE》 *
MOHANADALATA等: "Developing a multipurpose sun tracking system using fuzzy control", 《ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT》 *
RAÚLMORALES等: "Supervisory Fuzzy Predictive Control for a Concentrated Solar Power Plant", 《IFAC PROCEEDINGS VOLUMES》 *

Also Published As

Publication number Publication date
MA46032A (fr) 2019-07-03
DE102016118131A1 (de) 2018-03-01
TN2019000052A1 (en) 2020-07-15
CN109643086B (zh) 2021-11-09
EP3504595B1 (de) 2021-11-03
CL2019000453A1 (es) 2019-08-02
EP3504595A1 (de) 2019-07-03
WO2018036872A1 (de) 2018-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11236633B2 (en) Solar aided coal-fired power generation system participating in primary frequency regulation and control method thereof
Abutayeh et al. Balancing heat transfer fluid flow in solar fields
Stuetzle et al. Automatic control of a 30 MWe SEGS VI parabolic trough plant
Desai et al. Optimization of design radiation for concentrating solar thermal power plants without storage
CN106527131B (zh) 用于锅炉、汽轮机和电网一次调频分析协调控制模型
US8701411B2 (en) Heating medium supply system, integrated solar combined cycle electric power generation system and method of controlling these systems
US8671932B2 (en) Method of operating a solar thermal power plant and solar thermal power plant
Rohani et al. Modelling and simulation of parabolic trough plants based on real operating data
JP6407730B2 (ja) 発電電力の平滑化システム
Qin et al. The performance of a Solar Aided Power Generation plant with diverse “configuration-operation” combinations
Wang et al. Enhancing peak shaving capability by optimizing reheat-steam temperature control of a double-reheat boiler
Wagner et al. Influence of different operation strategies on transient solar thermal power plant simulation models with molten salt as heat transfer fluid
Zhai et al. Optimizing operation of a solar-aided coal-fired power system based on the solar contribution evaluation method
Wang et al. Flexibility improvement method of coal-fired thermal power plant based on the multi-scale utilization of steam turbine energy storage
Desai et al. Integration of parabolic trough and linear Fresnel collectors for optimum design of concentrating solar thermal power plant
US20100263376A1 (en) Systems and methods involving combined cycle plants
Rodat et al. Dynamic simulations of Fresnel solar power plants
KR20150083374A (ko) 증기터빈 발전설비의 출력 제어장치 및 제어방법
Rashid Design, economics, and real-time optimization of a solar/natural gas hybrid power plant
JP6033405B2 (ja) 太陽熱集熱システム
Abutayeh et al. Effect of short cloud shading on the performance of parabolic trough solar power plants: motorized vs manual valves
Willwerth et al. Experience of operating a solar parabolic trough direct steam generation power plant with superheating
Noureldin et al. Modelling an automatic controller for parabolic trough solar fields under realistic weather conditions
Zhang et al. Control strategy of molten salt solar power tower plant function as peak load regulation in grid
CN109643086A (zh) 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

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant