分布式供能系统具有节能、环保、高可靠性、高稳定性等优点,能有效缓解世界能源危机和减少环境污染。基于燃气轮机的冷热电联供系统是一种采取能源梯级利用策略的分布式供能系统,可同时提供电功率、空调冷冻水和生活热水。本文研究基于燃气轮机的冷热电联供系统的控制技术,主要涉及构建方案、综合建模、系统控制和硬件在环试验4部分内容。(1)提出基于燃气轮机的冷热电联供系统的构建方案。该方案采用某兆瓦级燃气轮机带动高速永磁同步发电机来发电,通过双效溴化锂吸收式制冷机吸收燃气轮机尾气热量来生产空调冷冻水,利用管壳式换热器吸收剩余尾气热量来提供生活热水。在分析各单元功率匹配的基础上,制定双效溴化锂吸收式制冷机的工程设计方案。(2)建立基于燃气轮机的冷热电联供系统的综合模型。建立燃气轮机的部件级子模型,并在此基础上分别建立发电机组子模型、双效溴化锂吸收式制冷机子模型和管壳式换热器子模型,最后将各子模型集成为冷热电联供系统综合模型。(3)设计冷热电联供系统的控制器。该控制器由Atom-RIO单元和信号调理驱动单元组成,其功能包括燃气轮机转速控制、冷冻水出口温度控制、生活热水出口温度控制、燃气轮机起动控制和停车控制。在“以电定冷热”运行模式中,采取3组带前馈补偿的PI算法以保证燃机转速的稳定、实现冷冻水出口温度控制和维持生活热水出口温度不变。(4)开展基于燃气轮机的冷热电联供控制系统的硬件在环仿真试验。硬件在环仿真试验包括四部分:验证对燃气轮机起动控制和停车控制的功能,验证燃气轮机转速控制算法的有效性,验证冷冻水出口温度控制算法的有效性,验证生活热水出口温度的有效性。试验表明,燃气轮机能正常起动和停车,卸载时燃气轮机转速超调量不超过0.5%,溴冷机的冷冻水出口温度实现无差控制,生活热水出口温度超调小、无稳态误差,验证了控制器的控制能力。