太阳能电站分布式控制系统的研究与应用２５卷第９期２００８年９月微电子学与计算机ＭＩＣＲ（）ＥＬＥＣｒＲＯＮＩＣＳ＆ＣｏＭＰＵｒＥＲＶｄ．２５Ｎｏ．９Ｓ印ｔ帅ｂｅｒ２００８万定生，陈坚，刘德友，卞新高（河海大学，江苏南京２１００９８）摘要：根据ＤＣＳ发展趋势，提出了一种塔式太阳能热发电站分布式控制系统的总体方案以及其各子单元应实现的控制功能，并设计了分布式控制系统的网络结构和主要控制单元的控制策略．该成果已应用于塔式太阳能热发电站的控制系统中．关键词：太阳能塔式电站；Ｄ【葛；系统结构；监控网络：ＴＰ３１１文献标识码：Ａ：１０００—７１８０（２００８）０９—００５３一０３ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍａｔＳｏｌａｒＰｏｗｅｒＰｌａｎｔｓＤｅ—ｙＯｕ，ＢＩＡＮＸｉｎ—ｇａｏＷＡＮＤｉｎ分ｓｈｅｎｇ，ＣｍＮＪｉａｎ，ＬＩＵ（ＨｏｈａｉＵｎｉ哪酊，Ｎａｎｊｉｌｌｇ２１００９８，Ｃｈｉｍ）Ａｂｓｔｍｃｔ：Ａ删ｉｎｇｔｏｔｈｅｐｈｎｔｓａｓｄｅｖｅＩｏｐｍ即ｔｏｆＤｌ：Ｓ，ｗｅｐｒｏｐｏｓｅｓｏｎｅｋｉ】帕ｏｆｏｖ铋ⅡｐｒｃｊｅｃｔｏｆｔｈｅＤｌ璐ａｔＳ０ｌａｒｗｄｌａｓｔｈｅ∞ｎｎＤｌｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｉ招删ｏｕｓｓｕｂｕＩｌｉｔｓ，锄ｄ胛。ｐｏｓ签ｔｈｅ蚴ｉ咄ｎｅ铆ＤｒｋｓｙＳｔ锄ｏｆｓｏｌａｒｐｏｗ茁帆ｓｙｓｔｅｍａｎｄｏｍｔｄｓ协雎ｔＬｌｒｅ．ＴｈｅｍａｉｌｌＫｅ，ｒａｃｌｌｉｅ、，锄既ｌｔＩｌａｓａｐｐｌｉ。ｄｉｎｔ｝ｌｅｏ∞仃ｏｌｐＭｔｏｗｅｒｐｌａＩｌｔｓ．ｗｏｆｄｓ：ｓ０１ａｒｐ（）Ⅵ他ｒｔｃｆｗ日ｐｌａｌｌｔｓ；ｄｉｓｍｂｕｔｅｄ∞ｎｔｒｏｌ町，Ｓｔｅｍ（Ｉ）Ｃ＝ｓ）；ｓｙｓｔｅｍｓｔｍｃｔｕｒｅ；ｎ姒１ｉｔ甜ｎｇｎｅ“∞ｒｋｌ引言２控制系统总体方案塔式太阳能电站一般由光热部分（Ｓｏｌａｒｆｉｅｌｄ）和热电部分（Ｐ（胛ｅｒｂｋｋ）组成，光热部分主要包括定日镜场、塔和吸热器、储能系统及其各类控制系统；热电部分主要包括朗肯循环各环节、发电装置及其各类控制系统．在复杂工业过程控制中，ＤＣＳ现已被广泛采用，Ｄ（焉的体系常分为四级结构：现场设备级、过程控制级、中央控制级和经营管理级．根据ＤｃＳ发展趋势，图１给出了一种塔式太阳能热发电站的分布计算机分布式控制系统（Ｄｉｓｔ舶ｕｔｅｄＣ０ｎｔｒｏｌＳｙＳｔ咖，Ｄｃｓ），在国内各个行业已有着非常广泛的应用，但在新兴工业中应用的较少．随着能源日趋枯竭和环境污染的加重，太阳能发电这种环保、无污染的发电方式得到很大的重视，塔式太阳能热发电系统是一个复杂的热力系统，具有强非线性、大延迟、大惯性的特点，并且太阳能辐照具有很强的不确定性，镜场规模庞大，又易受外界环境影响，控制难度较大．因此，除了在热力系统设计中，设置储热装置等常规热发电站没有的设备外，在控制系统的硬件配置、网络通讯和控制策略等方面也有独特的要求…．文中介绍了分布式控制系统在塔式太阳能电式控制系统的层次结构．该系统分为四层，每层之间通过网络通讯交换控制数据．在现场控制层是流量、温度、速度等参数的检测和执行机构，其中在定日镜单元的底层还包括每台定日镜的现地太阳跟踪控制器以实现最大限度的捕捉太阳辐射能．系统第二层主要实现定日镜场的调站中的研究与应用，并针对其中的关键单元提出了相应的控制策略．收稿日期：２００８—０３—１３基金项目：国家“８６３”计划项目（２００６ＡＡ０５０１０４）５４微电子学与计算机２００８年度和根据各子系统的运行状况对其进行控制，以保证安全、高效运行．系统第三层包括工程师站和操作员站．其中，工程师站用以实现控制系统组态和整个电站的优化协调控制，操作员站用于电站运行、监测和维护．该系统第四层为企业管理控制站，与企业管理网络相连，实现企业的信息化管理．层次化的设计充分体现了“控制分散、管理集中”的思想，这是ＤＣＳ的重要特点Ｌ２。３Ｊ．信息管理层集中监控层ｌ过程控制层ｌ现场控制层图ｌ塔式太阳能电站分布式控制系统层次结构３主要控制单元...