塔式太陽能熱電系統(tǒng)鏡場調(diào)度的優(yōu)化.pdf

1、塔式太陽能熱電系統(tǒng)是一種適合大規(guī)模發(fā)電的新能源利用方式，發(fā)展前景廣闊。其中，由定日鏡場和吸熱器等關(guān)鍵設(shè)備組成的聚光集熱子系統(tǒng)是整個電站的前端，其性能和效率對電站的運(yùn)行和總發(fā)電量產(chǎn)出都有很大影響。定日鏡場的調(diào)度直接決定每面定日鏡在吸熱器上聚焦點的位置，為保證電站平穩(wěn)、高效、安全運(yùn)行，對定日鏡場調(diào)度的優(yōu)化研究有著十分重要的現(xiàn)實意義，可為實際電站的運(yùn)行提供參考。本文對塔式太陽能電站的定日鏡場調(diào)度進(jìn)行了優(yōu)化，完成的主要工作如下:
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2、)建立定日鏡轉(zhuǎn)動能耗模型，為了在保證吸熱器能流密度較均勻分布的前提下，實現(xiàn)吸熱器的太陽能吸收功率最大化和定日鏡因聚焦點變動產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動能耗最小化，建立定日鏡場實時調(diào)度優(yōu)化問題。采用多變異位自適應(yīng)遺傳算法求解這一優(yōu)化問題，仿真結(jié)果表明優(yōu)化后的定日鏡場調(diào)度方案可以有效保障上述目標(biāo)，有利于節(jié)能降耗。
　　(2)考慮到定日鏡場調(diào)度優(yōu)化問題的求解速度需求，以及遺傳算法的潛在并行性，利用現(xiàn)有的GPU和CUDA平臺，將遺傳算法并行實現(xiàn)，大幅度提高

3、調(diào)度方案產(chǎn)生的實時性。仿真結(jié)果表明，GPU加速后的優(yōu)化求解可以在保證遺傳算法求解質(zhì)量的前提下提高求解速度。
　　(3)建立定日鏡場調(diào)度時間間隔優(yōu)化模型，在保證吸熱器能流密度標(biāo)準(zhǔn)差不超過上限值的基礎(chǔ)上，最優(yōu)化一段時間內(nèi)的吸熱器吸收能量和定日鏡轉(zhuǎn)動能耗。為了便于求解，將時間間隔優(yōu)化問題在一定條件下轉(zhuǎn)化為嵌套形式的優(yōu)化問題，外層優(yōu)化問題利用禁忌算法求解，內(nèi)層優(yōu)化問題沿用鏡場實時調(diào)度優(yōu)化問題求解方法來求解。得到的優(yōu)化后的時間間隔可以有效提