化石能源的消耗日益增加造成储量的急剧下降,广泛开发和利用新能源已迫在眉睫。开发越来越多的发电技术,从可再生资源中小规模的生产电力是目前可行的解决方案。其中光热发电系统能够大面积收集太阳能转化成热和电,被认为是一项积极有效的解决方案。本文首先建立光热发电系统每个组件模型,然后耦合各个组件模型开发了配备热能存储的槽式聚光太阳能发电系统的动态模型。槽式集热器用于太阳能场收集太阳能,燃气加热器用于提供辅助备用,双罐直接法用于热能存储,有机朗肯循环用于功率块。这项工作强调了存储组件和辅助备用组件与系统其他组件之间的相互作用。为了能够克服太阳辐照的间歇性,适应天气条件变化,提出相应的能量管理策略来管理能量转移和转换的供需平衡,使系统能够应对各种天气场景包括(晴天、多云、阴天和雨天)。存储和辅助备用的使用使得系统能够为有机朗肯循环电源块提供平滑的热输入,尽管可用的太阳辐射量存在显着的波动。针对发电系统的多变量和强耦合特性,提出了一种基于干扰模型的无偏自由跟踪模型预测控制策略。然后分别在输入干扰条件不变和变化两种情况下测试控制器性能。结果表明,受控变量可以快速跟踪设定点而不会出现过度超调。最后针对多种场景,将提出来的控制策略结合能量管理策略应用于整个发电系统进行闭环仿真,以模拟真实的运行情况。结果表明发电系统能够克服太阳能间隙性,实现安全稳定运行,平滑输出功率,适应各种天气条件。