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太阳能作为世界上最丰富、清洁的可再生能源,具有广阔的发展前景。我国正在进行1GW太阳能热发电示范项目,其中大多数示范项目将采用槽式太阳能热发电技术。由于太阳辐照不稳定,且槽式集热回路具有大惯性、大时滞、非线性等动态特性,集热场出口温度很难稳定在合理范围内。该问题已成为槽式太阳能热发电研究领域的热点和难点。本文依托国家高科技研究发展计划(863计划)项目“槽式集热发电系统试验平台研究与示范系统(2012AA050603),展开了以下内容的研究: (1)以八达岭1MW槽式太阳能热发电实验系统集热场为对象,建立了槽式集热单元动态数学模型,求取影响集热单元出口导热油温度的主要因素及其传递函数模型,分析发现影响集热回路出口导热油温度的最大扰动因素为集热回路入口导热油温度,其次是太阳辐照,最后为环境温度;根据被控对象的动态特性,分别设计了PID控制系统和内模控制系统,并对两个系统进行了稳定性分析; (2)为了分析控制系统的调节品质及稳定性,本文基于MATLAB的Simulink仿真平台搭建了槽式集热回路出口导热油温度的内模控制系统和PID控制系统,并进行对比实验研究,结果表明在出口温度设定值、太阳辐照、集热回路入口导热油温度和环境温度扰动下,内模控制器调节时间短,稳态误差小,较PID控制器控制效果更好; (3)基于STAR-90仿真平台分别搭建了以导热油泵为执行机构的PID控制系统和以回路入口调节阀为执行机构的内模控制系统,并进行了导热油流量调节方式的仿真实验研究,结果表明,对于八达岭1MW槽式太阳能电站集热场而言,使用集热回路入口调节阀调节导热油流量,控制集热场出口导热油温度,比使用导热油泵调节效果更好; (4)根据八达岭1MW槽式示范系统集热场的构成及功能、系统主要设备安全经济运行要求,以及集热器的就地跟踪控制,提出了八达岭1MW槽式示范系统集热场控制策略以及槽式集热系统启停模式。