一種定日鏡目標點調整方法

2023-11-10 12:12:52 2

專利名稱：一種定日鏡目標點調整方法
技術領域：
本發明涉及一種定日鏡目標點調整方法，具體涉及一種塔式太陽能吸熱器局部過熱對應的定日鏡調整方法。
背景技術：
在塔式太陽能熱發電站中，吸熱器位於接收塔頂部，用於吸收由定日鏡場反射來的高密度太陽輻射能。在吸熱器工作時，當太陽輻射強度過大或鏡場都對準吸熱器中心點時，極易導致吸熱器局部過熱、能流密度分布嚴重不均等問題，嚴重時可能導致吸熱器燒毀。隨著電站容量的不斷擴大，以及吸熱器窗口(接收面)的不斷增大，這個問題引起越來越多的關注。ff^f^Lt|、n]§Eift^『Assessment of the Real-time Receiver Excess-Flux-Density Protection Software at Solar Two」(第八屆國際太陽能熱利用技術研討會論文集)介紹了美國klar Two電站採用了靜態目標處理系統SAPS (Static Aim Processing System)和動態目標處理系統DAPS (Dynamic Aim Processing System)來控制吸熱器上的能流密度分布。SAPS用於計算每臺定日鏡的相對偏移量，DAPS則用來處理吸熱器的輸入、輸出溫度，並計算出吸熱器表面的能流密度分布。文獻「Heuristic Knowledge-based Heliostat Field Control for the Optimization of the Temperature Distribution in a Volumetric Receiver」(Solar Energy 1999年第66期)介紹了西班牙CESA-1電站使用的定日鏡場控制系統，通過控制吸熱器上最高溫度和最低溫度的偏差值，來控制能流密度分布。儘管以上兩座大型塔式電站都設計了各自的鏡場調度方法來控制吸熱器接收面上的能流密度分布，但均沒有對吸熱器局部過熱對應的定日鏡調整方法。

發明內容
本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺陷，提供一種定日鏡調整方法。為了達到上述目的，本發明提供了一種定日鏡調整方法，包括以下步驟
(1)對吸熱器接收面上的目標點進行分層處理，接收面中心點為第一層，層數依次向外遞加；目標點用Ajj表示， 為層數，j為目標點編號；
(2)對目標點進行局部過熱評價，當吸熱器某點為7評價為局部過熱時，查詢聚光於此點的定日鏡並計算各定日鏡光斑大小和能流密度分布，按照光斑大小從小到大排列為數組
(3)查詢目標點為7四周各目標點的能流密度分布，並將能流密度峰值按從小到大排序
權利要求
1. 一種定日鏡目標點調整方法，其特徵在於包括以下步驟(1)對吸熱器接收面上的目標點進行分層處理，接收面中心點為第一層，層數依次向外遞加；目標點用Ajj表示， 為層數，j為目標點編號；(2)對目標點進行局部過熱評價，當吸熱器某點為7評價為局部過熱時，查詢聚光於此點的定日鏡並計算各定日鏡光斑大小和能流密度分布，按照光斑大小從小到大排列為數組(3)查詢目標點為7四周各目標點的能流密度分布，並將能流密度峰值按從小到大排序(4)將聚光於過熱點的定日鏡按J^cuk 4 Λ—的順序往目標點flux-處移動，並利用如下公式計算/Azxmin目標點的能流密度峰值，直到峰值將要變為局部過熱評價時為止；式中/Λ/α為該目標點原來能流密度值，flux,為新移入定日鏡的能流密度值，fluxe 為移出定日鏡的能流密度值；(5)若此時過熱點依舊存在，則依次往能流密度次小的目標點移動定日鏡，重複步驟4， 直到過熱點消失。
2.根據權利要求1所述的定日鏡目標點調整方法，其特徵在於步驟 (2)中進行局部過熱評價時採用吸熱器局部過熱的隸屬度值i/進行評價，d =Ial,O7,KA^f ；其中為吸熱器窗口第i個測點溫度，// (Γ,) .￡為溫度隸屬於局部過熱的模糊隸屬函數；￥為溫度變化率，κψ}為溫度變化Atdi率￥隸屬於局部過熱的模糊隸屬函數此為吸熱器能流密度均勻分布的判斷因子， Atr;-4 = .,Iza;-^)1, —為吸熱器窗口溫度測點數，為當前評價點溫度，1JI=Iu (A1)為判斷因子為隸屬於局部過熱的模糊隸屬函數；〃 i、「 2、〃 3分別為溫度/；.、溫度變化、判斷因子為三種影響因素的權重係數，且a l+a2+a=\0 d￡
3.根據權利要求2所述的定日鏡目標點調整方法，其特徵在於溫度隸屬於局部過熱的模糊隸屬函數為式中-.Ti (i=l, 2，…，/ )為吸熱器窗口第i個測點溫度；max為吸熱材料耐熱溫度閾值；N. — 二厶表示Ti取值的ιΕ常範圍，Nm2x = N^r — Δ表示ιΕ常取值的上限值-Jih為ιΕ fll/"'整數。
4.跟據權利要求3所述的定日鏡目標點調整方法，其特徵在於所述m2為2。
5.根據權利要求2所述的定日鏡目標點調整方法，其特徵在於溫度變化率@隸屬於局部過熱的模糊隸屬函數為式中-.k為急劇上升時的溫度變化率，於5 -Jii2為正整數。
6.根據權利要求5所述的定日鏡目標點調整方法，其特徵在於所述A為30。
7.根據權利要求5所述的定日鏡目標點調整方法，其特徵在於所述 2為2。
8.根據權利要求2所述的定日鏡目標點調整方法，其特徵在於判斷因子J隸屬於局部過熱的模糊隸屬函數如下式中c力能流密度允許差值，;i /eM-，《I。
9.根據權利要求8所述的定日鏡目標點調整方法，其特徵在於所述ε為100。
10.根據權利要求2所述的定日鏡目標點調整方法，其特徵在於所述〃2>^3。
全文摘要
本發明公開了一種定日鏡目標點調整方法，包括以下步驟對吸熱器接收面上的目標點進行分層處理；計算聚光於局部過熱點的各定日鏡光斑大小，按照光斑大小從小到大排列為數組{Rmin，…，Rmax}；查詢局部過熱點Aij四周各目標點的能流密度分布，並將能流密度峰值按從小到大排序{fluxmin，…，fluxmax}；將聚光於過熱點的定日鏡按{Rmin→Rmax}的順序往目標點fluxmin處移動，直到fluxmin目標點的能流密度峰值將要變為局部過熱評價時為止；若此時過熱點依舊存在，則依次往能流密度次小的目標點移動定日鏡，重複移動，直到過熱點消失。利用本發明能快速、有效地減弱過熱點的能流密度峰值，避免了吸熱器局部過熱點的進一步惡化。
文檔編號F24J2/40GK102419016SQ20111024138
公開日2012年4月18日 申請日期2011年8月22日 優先權日2011年8月22日
發明者劉德有, 劉進波, 郭鐵錚 申請人:南京科遠自動化集團股份有限公司