罐输出流量
； 拉当潑-??:，且，光热发电系统优先保证连续运行，适 当降低输出功率，但依然保证热罐存储烙盐质量在下限之上；即
，:;控制为光热发电系统保证自身用电功率需求所需热罐输出流量； 扭当馬,胃^>姑。。时，光热发电系统W全部储热量保证连续运行，即
;但当^胃时，光热发电系统进入停机。 ::鮮殺襄.4车游
[0020] 实施例3 为提高光热发电系统并网发电可靠性，降低因太阳能资源稳定性较差的特性对光热发 电系统出力的影响，并使得太阳能光热发电系统具备如常规发电系统一样能够接收电网功 率控制与调度，同时控制方法有利于系统在复杂多样气候条件下能够长期稳定运行。本发 明提出了槽式光热发电系统结合天气预测数据的热罐控制装置。
[0021] 具体控制方法如图3所示： W每小时值天气预报光照福射值也(W/m)为参考输入，计算集热场内烙盐加热后的 溫度提升；.
，其中，为集热场集热管总长度，9j，,。为集 热场溫度损耗，從^为烙盐密度，:鸦^为烙盐比热，为集热场管道总容积，業稱出：):^。
[0022] 采用公式
计算出将烙盐溫度提升至额定溫度所需的 烙盐流量，其中，。为额定集热场输出烙盐溫度/为额定集热场溫输入烙盐溫度。
[0023] 根据实际烙盐流量限制范围，采用限幅方式剔除流量计算值低于烙盐最低流量W 及高于烙盐流量上限的数据，即得到理想条件下的W小时为步长的集热场烙盐流量预测值 .I. ;;.押怒放一去:O
[0024] "实际烙盐流量限制范围"运个范围通常为3.化g/s~7.化g/s。
[002引每小时假定集热场烙盐流量预测值幾进一小时内不发生变化，则瀑;畿即 可得到每小时产生的热烙盐质量预测值将24小时的热烙盐质量预测值累加即 可计算出未来时间段内巧日一天）太阳能光热发电系统所能存储的热烙盐质量预测值 '觀翻歴。
[002引 W热烙盐质量预测粒輪与系统现有热烙盐质量!|^的总和作为光热发 电系统在某时间段内存储热烙盐总质量预测值
[0027] 根据电网调度功率出力值计算得到在^^蘇内满足该调度功率所需热烙盐质量 ^设定系统热罐存储烙盐质量下限为，W及最低停机烙盐质量；3繫@;。
[0028] 为系统热罐存储烙盐质量下限。通常为热罐可存储总质量的10%。
[0029] J裝^为保证系统正常停机过程所需的最低热烙盐质量，W热罐存储热烙盐总质 量可满足系统满负荷15小时工作为例，通常为热罐可存储总质量的4%。
[0030] 由于系统差异，系统热罐存储烙盐质量下限为，W及最低停机烙盐质量胃￡^; 可由用户按照使用运行经验设置。
[0031] 按照如下方法控制热罐烙盐出口累流量： a) 当澡;胃罔时，光热发电系统能够满足电网功率需求，W电网需求控制 热罐输出流量
'； b) 当麗讀^游;游雜且鄕讀疾;變游时，光热发电系统优先保证连续运行，适 当降低输出功率，但依然保证热罐存储烙盐质量在下限苗之上。即
控制为光热发电系统保证自身用电功率需求所需热罐输出流量； C)普黃财，光热发电系统W全部储热量保证连续运行，即
。 但当Ifk, < 时，光热发电系统进入停机。
[0032] 如图4所示，在相同天气条件与预测数据下，当电网调度为50MW功率时，前4天预 测光热发动系统能够得到足够的太阳光照资源，故光热发动系统按照电网调度50MW进行 功率输出；由于第5天太阳光照条件不足，光热发动系统自主控制运行工况，保证在太阳光 照条件比较差时，系统可W不停机，最低维持6丽功率输出，满足光热发电系统自身消耗。 如图3所示，当电网调度为40丽功率时，可W看出通过预测系统计算，光热发电系统能够完 全满足电网调度需求，系统在仿真期间维持40MW稳定输出。
[0033] 本发明的优点在于：通过本发明介绍的槽式光热发电系统结合天气预测数据的热 罐控制装置，通过数值天气预报估算未来一定时间内系统存储的热烙盐质量，根据热罐已 存储热烙盐质量，结合电网调度功率出力要求，对热罐烙盐出口累进行流量控制。提高光热 发电系统并网发电可靠性，降低因太阳能资源稳定性较差的特性对光热发电系统出力的影 响，并使得太阳能光热发电系统具备如常规发电系统一样能够接收电网功率控制与调度， 同时控制方法有利于系统在复杂多样气候条件下能够长期稳定运行。
【主权项】
1. 一种槽式光热发电系统结合天气预测数据的热罐控制装置，其特征在于：包括数值 天气预报接收机、热罐流量调节控制单元W及中央协调控制单元；所述数值天气预报接收 机通过网络，接收数值预报数据；并利用数值预报数据作数值计算，求解描写天气演变过程 的流体力学和热力学的方程组，获取短期太阳能资源预测数据；所述数值天气预报接收机 W及热罐流量调节控制单元分别通过通讯网络与所述中央协调控制单元相连；所述热罐流 量调节控制单元根据所述中央协调控制单元的指令完所述热罐的出口处的烙盐累A的流 量控制；所述中央协调控制单元根据所述数值天气预报接收机计算的短期太阳能资源预测 数据W及电厂生产调度指令，向所述热罐流量调节控制单元发送协调控制指令。2.根据权利要求1所述的槽式光热发电系统结合天气预测数据的热罐控制装置，其特 征在于：控制的具体步骤如下： a. W每小时值天气预报光照福射值幾^3. (W/m)为参考输入，计算集热场内烙盐加热后 的溫度提升其中，,％为集热场集热管总长度，9。~*为 集热场溫度损耗，为烙盐密度，載为烙盐比热，为集热场管道总容积，;帛跨i、i; b.采用公式H十算出将烙盐溫度提升至额定溫度所需的烙 盐流量，其中，:为额定集热场输出烙盐溫度，%综^妖J额定集热场溫输入烙盐溫度； C.根据实际烙盐流量限制范围，采用限幅方式剔除流量计算值低于烙盐最低流量W及高于烙盐流量上限的数据，即得到理想条件下的W小时为步长的集热场烙盐流量预测值 决;蜘-S; d.每小时假定集热场烙盐流量预测值麗^^在一小时内不发生变化，则游與f:，即 可得到每小时产生的热烙盐质量预测值|装_.茲，将24小时的热烙盐质量预测值累加即 可计算出未来?时间段内太阳能光热发电系统所能存储的热烙盐质量预测值W,;6.^热烙盐质量预测值.#&^。，^:，,。与系统现有热烙盐质量-^，.,,的总和作为光热发电 系统在某时间段内存储热烙盐总质量预测值?; f.根据电网调度功率出力值计算得到在内满足该调度功率所需热烙盐质量?设定系统热罐存储烙盐质量下限为，W及最低停机烙盐质量繼; g.按照如下方法控制热罐烙盐出口累流量： gl.当繼M漠潑共弊时，光热发电系统能够满足电网功率需求，W电网需求?制 热罐输出流量拉当胃絕&帛，且目祭胃时，光热发电系统优先保证连续运行，适 当降低输出功率，但依然保证热罐存储烙盐质量在下限盗之上；即，拴制为光热发电系统保证自身用电功率需求所需热罐输出流量； 扭当JL/f。时，光热发电系统W全部储热量保证连续运行，即i ;但当雍^豁毅^时，光热发电系统进入停机。3.根据权利要求1所述的槽式光热发电系统结合天气预测数据的热罐控制装置，其特 征在于：其特征在于为一天或多天。4.根据权利要求1所述的槽式光热发电系统结合天气预测数据的热罐控制装置，其特 征在于：所述扯。。为系统热罐存储烙盐质量下限，为热罐可存储总质量的10%。5.根据权利要求1所述的槽式光热发电系统结合天气预测数据的热罐控制装置，其特 征在于：所述每餐^为保证系统正常停机过程所需的最低热烙盐质量，当热罐存储热烙盐总 质量可满足系统满负荷15小时工作时，;:|1套^为热罐可存储总质量的4%。
【专利摘要】本发明涉及太阳能槽式光热发电技术领域，具体是槽式光热发电系统结合天气预测数据的热罐控制装置，包括数值天气预报接收机、热罐流量调节控制单元以及中央协调控制单元；所述数值天气预报接收机通过网络，接收数值预报数据；并利用数值预报数据作数值计算，求解描写天气演变过程的流体力学和热力学的方程组，获取短期太阳能资源预测数据；通过本发明介绍的槽式光热发电系统结合天气预测数据的热罐控制装置，通过数值天气预报估算未来一定时间内系统存储的热熔盐质量，根据热罐已存储热熔盐质量，结合电网调度功率出力要求，对热罐熔盐出口泵进行流量控制。
【IPC分类】H02J3/46, F24J2/40, F03G6/00
【公开号】CN105371509
【申请号】CN201510813503
【发明人】刘征宇, 冯玲, 周宏林, 吴建东
【申请人】中国东方电气集团有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月23日