[发明专利]一种槽式光热电站镜场出口温度的预测方法及系统

说明书

本发明提出一种槽式光热电站镜场出口温度的预测方法及系统，所述方法包括：获取预设时间段槽式光热电站的实际运行参数；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；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。本发明提供的预测方法及系统能够准确预测未来一段时间内的镜场出口温度；对于及时调整控制聚光器跟踪角度，防止集热管内导热油超温、裂解具有重要意义。

技术领域

本发明涉及电站自动化控制技术领域，具体涉及一种槽式光热电站镜场出口温度的预测方法及系统。

背景技术

槽式镜场是槽式太阳能光热电站的能量收集部分,槽式镜场主要包含若干条并联的槽式回路，每条槽式回路主要由若干集热器组成，集热器主要包括集热器支架、集热管、反射镜、跟踪控制系统等核心部件。槽式光热发电采用抛物面形聚光器聚焦太阳直射辐射加热集热管内的传热流体，常用的传热流体为导热油，最高可升温到400℃，将导热油加热到高温状态，用于产生蒸汽带动汽轮机组发电。导热油在槽式光热电站镜场出口处的温度也被称为槽式光热电站镜场出口温度。

槽式光热电站镜场出口温度受多种因素决定，包括有太阳辐射强度、现场环境温度、风速和导热油流量等。在槽式光热电站发电过程中，由于上述因素随时会发生变化，如果不及时对集热管内流动的导热油流量进行控制，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，严重时还可能会造成生产事故。为此，准确的预测出槽式光热电站镜场出口温度，及时调节导热油流量，在槽式光热电站的优化控制中起着十分重要的作用。也成为本领域技术人员迫切需要解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术中无法准确预测出槽式光热电站镜场出口温度的缺陷，本发明的目的在于提出一种槽式光热电站镜场出口温度预测的方法，该方法是通过如下技术方案实现的：

获取预设时间段槽式光热电站的实际运行参数；

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；

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。

进一步地，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，包括：

将所述预设时间段槽式光热电站的实际运行参数代入如下式的温度预测模型：

式中，实际运行参数包括：预设起始时刻的槽式回路入口温度T_in、预设终止时刻的槽式回路出口实际温度T_out、传热流体的平均温度T_m以及预设起始、终止时刻的相关参数平均值；所述预设起始、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c_f、槽式回路集热面积平均值A_a、集热器散热量平均值Q_loss、连接集热器的管道散热量平均值Q_loss,pipe和槽式回路的热熔平均值C_loop；

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；

根据所述温度预测模型计算集热器光学效率实际值η。

进一步地，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包括：

将集热器光学效率实际值代入温度预测模型中；