CN119412242A 生物质驱动的斯特林发电机热电联产系统及其控制方法 （湖南大学）

生物质驱动的斯特林发电机热电联产系统生物质驱动的斯特林发电机热电联产系统供应速度控制热源，使发电机输出功率得到控2自由活塞斯特林发电机的热端与第二燃烧室连接，第二燃烧室与第一余热回收器连3.一种应用于权利要求1或2所述系统的生物质驱动的斯特林发电机热电联产系统控34.如权利要求3所述的生物质驱动的斯特林发电机热电联产系统控制方法，其特征在5.如权利要求3所述的生物质驱动的斯特林发电机热电联产系统控制方法，其特征在为冷却水出口温度误差、自由活塞斯特林发4针对输出功率调整量AQ建立模糊规则库，当输出功率误差E,为正时，增加热源输6.如权利要求5所述的生物质驱动的斯特林发电机热电联产系统控制方法，其特征在。7.如权利要求3所述的生物质驱动的斯特林发电机热电联产系统控制方法，其特征在其中，u()为对第一阀门旋转速度的控knk1k为e(t)为电量供需差异；8.如权利要求3所述的生物质驱动的斯特林发电机热电联产系统控制方法，其特征在小时内电量的需求量，W,为固体生物质颗粒供应量最大的情况对应自由活塞斯特林发电9.如权利要求3所述的生物质驱动的斯特林发电机热电联产系统控制方法，其特征在5其中，u,(i)为对第二阀门开度的控制SOC;为时间i时储能模块的电池荷电状态即当前i时I(t)为储能电池的瞬时功率；67式中，i是当前时间对.,、的计算公式如下：式中，为自由活塞斯特林发电机输出I,,()8[0010]进一步，通过调节冷却水流量和热源量控制自由活塞斯特林发电机输出功率误差，Trgr为自由活塞斯特林发电机冷端冷却水出口温度期望值，输出功率期望值，为自由活塞斯特林发电机输出功率，AE,流量保持稳定；针对输出功率调整量AQ建立模糊规则库，当输出功率误差E,为正9。量的供应量，为固体生物质颗粒供应量最大的情况对应自由活塞斯特林发电机的发电小时内电量的需求量，W,为固体生物质颗粒供应量最大的情况对应自由活塞斯特林发电I(t)为储能电池的瞬时功率，P(t)为住宅用电系i时储能模块的电池荷电状态即当前I(t)为储能电池的瞬时功率；根据用户需求设置储能电池放电阈值及电量上限值Q.a，当SOC;小于林发电机的输出功率，通过冷却水温度误差和冷却水温度误差变化率来调整冷却水流量，斯特林发电机的热端热量传递滞后导致的自由活塞斯特林发电机输出功率控制困难问题，[0021]固体生物质颗粒进料口1通过进料口管路3与第一燃烧室10连接，进料口管路3上[0024]第二燃烧室13与第一余热回收器17连接，第一余热回收器17与空气冷却器26连质驱动的斯特林热电联产系统启动时，与进入气体预热器7的空气混合预热后进入第一燃油气9对第一燃烧室10和第二燃烧室13的供应量，进入气体预热器7的空气与液化石油气9第一燃烧室10和第二燃烧室13达到设定温度后三通阀8完全闭合，燃料完全由固体生物质质驱动的斯特林发电机热电联产系统控制方法，该方法实时对斯特林热电联产系统进行定小时内热量的供需差异、给定小时内储能电池的充放电差值，定义目标函数f(x)如下：式中，i是当前时间对f(x)尽可能接近0，所有阀门的控制量变化范围是0_通过第一阀门2控制固体生物质颗粒的供应速度，通过三通阀8控制液化石油气9的供应速Q;式中，为自由活塞斯特林发电机输出为第二阀门的控制量，R为第二阀门最大控制量对应的供热功率，I,,()变量为冷却水出口温度误差、自由活塞斯特林发电机输出功率误差E斯特林发电机输出功率误差，Trgr为自由活塞斯特林发电机冷端冷却水出口温度期望值，为自由活塞斯特林发电机冷端冷却水出口温度实际值，R.AE,为自由活塞斯特林发电机输出功率误差变化率。确定输入输出变量的取值范围如下：元素表示输入变量Er的模糊语言值，其余元素表示在对应的输入条件下，控制器的输出[0041]通过分析冷却水温度误差和冷却水温度误差变化率AEr来调整冷却水流量元素表示输入变量En的模糊语言值，其余元素表示在对应的输入条件下，控制器的输出为固体生物质颗粒供应量最大的情况对应自由活塞斯特林kn为对应的比例增益系数。[0048]us(t)为对第二阀门开度的控制量，为u(t)对应的比例、积分增益系数，I(t)为储能电池的瞬时功率，r(0为住为时间i时储能模块的电池荷电状态即当前i时电量，Soc-时间i-1时储能模块的电池荷电状态，即i-1时电量，c,为电池的标称[0051]根据用户需求设置储能电池放电阈值及电量