摘要 | 第3-5页 |
ABSTRACT | 第5-6页 |
第一章 绪论 | 第10-28页 |
1.1 研究背景和意义 | 第10-11页 |
1.2 熔融碳酸盐燃料电池(MCFC) | 第11-18页 |
1.2.1 燃料电池原理 | 第11-12页 |
1.2.2 MCFC 单体电池 | 第12-13页 |
1.2.3 MCFC 电堆技术 | 第13-14页 |
1.2.4 MCFC 的建模与控制研究现状 | 第14-18页 |
1.3 高温燃料电池与燃气轮机混合发电系统研究现状 | 第18-23页 |
1.3.1 高温燃料电池/燃气轮机混合发电系统 | 第18-20页 |
1.3.2 高温燃料电池/燃气轮机混合发电系统技术研究现状 | 第20-21页 |
1.3.3 高温燃料电池/燃气轮机混合发电系统的建模与控制研究现状 | 第21-23页 |
1.4 本论文的主要工作和创新点 | 第23-28页 |
1.4.1 课题的提出 | 第23-24页 |
1.4.2 主要工作 | 第24-25页 |
1.4.3 创新点 | 第25-28页 |
第二章 MCFC/GT 混合发电系统建模 | 第28-58页 |
2.1 引言 | 第28页 |
2.2 熔融碳酸盐燃料电池/燃气轮机混合发电系统的拓扑结构 | 第28-30页 |
2.3 MCFC/GT 混合系统模块化建模 | 第30-31页 |
2.4 DIR-MCFC 集中参数简化模型 | 第31-42页 |
2.4.1 DIR-MCFC 的反应动力学参数 | 第31-33页 |
2.4.2 DIR-MCFC 集中参数模型 | 第33-39页 |
2.4.3 DIR-MCFC 模型验证 | 第39-40页 |
2.4.4 DIR-MCFC 电特性分析 | 第40-42页 |
2.5 燃气轮机 | 第42-50页 |
2.5.1 基于最小二乘拟合的压气机模型 | 第42-47页 |
2.5.2 基于非线性最小二乘拟合的透平模型 | 第47-50页 |
2.5.3 转子模块 | 第50页 |
2.6 换热器模块 | 第50-52页 |
2.7 燃烧室模块 | 第52-53页 |
2.8 旁通阀 | 第53页 |
2.9 MCFC/GT 混合系统模型 | 第53-57页 |
2.10 本章小结 | 第57-58页 |
第三章 MCFC/GT 混合发电系统仿真分析 | 第58-74页 |
3.1 引言 | 第58页 |
3.2 操作条件对MCFC/GT 混合发电系统的影响 | 第58-61页 |
3.2.1 压比对MCFC/GT 混合发电系统的影响 | 第58-59页 |
3.2.2 MCFC 入口温度及TIT 对混合发电系统的影响 | 第59-60页 |
3.2.3 燃料使用率对发电系统的影响 | 第60-61页 |
3.3 MCFC/GT 发电系统的结构参数和特性参数 | 第61-64页 |
3.3.1 MCFC/GT 发电系统的结构参数 | 第61-63页 |
3.3.2 MCFC/GT 发电系统的特性参数 | 第63-64页 |
3.4 MCFC/GT 混合发电系统稳态性能 | 第64-68页 |
3.4.1 设计点工况性能 | 第64-65页 |
3.4.2 非设计点工况性能 | 第65-68页 |
3.5 MCFC/GT 混合发电系统动态仿真分析 | 第68-73页 |
3.5.1 电流阶跃变化时系统动态响应 | 第68-70页 |
3.5.2 燃料流量阶跃变化时系统动态响应 | 第70-73页 |
3.6 本章小结 | 第73-74页 |
第四章 MCFC/GT 混合发电系统的动态优化研究 | 第74-96页 |
4.1 引言 | 第74页 |
4.2 MCFC/GT 混合发电系统的动态优化问题 | 第74-78页 |
4.2.1 MCFC/GT 混合发电系统拓扑结构的改变和决策变量的选取 | 第75-76页 |
4.2.2 MCFC/GT 混合发电系统动态优化目标函数的确定 | 第76页 |
4.2.3 MCFC/GT 混合发电系统动态优化约束条件的建立 | 第76-77页 |
4.2.4 MCFC/GT 混合发电系统动态优化算法的选择 | 第77-78页 |
4.3 改进迭代遗传算法(NIGA) | 第78-85页 |
4.3.1 变量的离散化 | 第78-79页 |
4.3.2 改进的遗传寻优操作(NGA) | 第79-82页 |
4.3.3 基于离散化的迭代计算 | 第82-83页 |
4.3.4 NIGA 的参数设定 | 第83-84页 |
4.3.5 NIGA 的步骤 | 第84-85页 |
4.4 数值验证 | 第85-91页 |
4.4.1 改进的遗传寻优操作数值测试 | 第85-89页 |
4.4.2 改进的迭代遗传算法数值测试 | 第89-91页 |
4.5 NIGA 在MCFC/GT 混合发电系统动态优化中的应用 | 第91-94页 |
4.5.1 模型的处理 | 第91-92页 |
4.5.2 优化结果 | 第92-94页 |
4.6 本章小结 | 第94-96页 |
第五章 MCFC/GT 混合发电系统的分层控制设计 | 第96-130页 |
5.1 引言 | 第96-97页 |
5.2 MCFC/GT 混合发电系统控制方案设计 | 第97-101页 |
5.2.1 MCFC/GT 混合发电系统分层控制的提出 | 第97-98页 |
5.2.2 MCFC/GT 混合发电系统分层控制方案的建立 | 第98-101页 |
5.3 基于多输出支持向量机回归的监督层 | 第101-108页 |
5.3.1 多输出的支持向量机回归问题的提出 | 第101-102页 |
5.3.2 支持向量机方法 | 第102-104页 |
5.3.3 多输出支持向量机回归算法(MSVR) | 第104-107页 |
5.3.4 MSVR 和SSVR 数值比较 | 第107-108页 |
5.4 基于MSVR 监督层的实现及比较 | 第108-111页 |
5.5 MCFC/GT 系统输出功率控制 | 第111-115页 |
5.5.1 功率控制器设计 | 第111页 |
5.5.2 AZNPI 控制 | 第111-114页 |
5.5.3 基于AZNPI 反馈调节的功率控制实验 | 第114-115页 |
5.6 MCFC/GT 系统燃料流控制设计及实验 | 第115-118页 |
5.7 MCFC/GT 系统温度控制 | 第118-122页 |
5.7.1 温度解耦控制器设计 | 第118-119页 |
5.7.2 基于QDRNN-PID 的温度控制 | 第119-121页 |
5.7.3 控制实验结果 | 第121-122页 |
5.8 MCFC 系统输出电压控制 | 第122页 |
5.9 系统分层控制综合仿真实验 | 第122-128页 |
5.10 本章小结 | 第128-130页 |
第六章 总结与展望 | 第130-134页 |
6.1 总结 | 第130-133页 |
6.2 展望 | 第133-134页 |
参考文献 | 第134-141页 |
致谢 | 第141-142页 |
攻读博士学位期间已发表或录用的论文目录 | 第142-143页 |
附录 | 第143-145页 |