塔式太阳能热发电是大规模太阳能发电中最为经济的一种方式,由于系统具有非线性、分布参数、多变量和强耦合等特点,再加上太阳能的间歇性和不稳定性,使得电站处于不断的动态调整过程,为电站的控制和运行优化带来了困难,因此对塔式太阳能电站进行建模和仿真对于实现电站的平稳运行具有重要的意义。本文针对TSA电站,首先建立了系统内部主要模块的机理模型,在此基础上,建立了电站的混杂系统模型,并对电站的模拟和控制问题进行了研究。论文的主要工作如下：(1)将TSA空气循环系统分解为接收器、电站管路、储热罐、蒸汽发生器等主要模块,采用机理建模和经验公式相结合的方法,建立了各模块的动态数学模型。(2)分析TSA热发电系统在一天之内根据太阳光强弱变化出现不同的运行模式及其特征,建立了TSA热发电系统的切换型混杂系统模型。(3)进行了TSA空气循环系统各模块模型的验证以及不同操作模式下系统动态特性的仿真研究,分析表明了模型的正确性和合理性。(4)在典型工况下,进行了TSA空气循环系统的PID控制系统仿真,并针对混杂系统的特点,设计了基于切换监督控制器的多模型控制方案。仿真结果表明,本文建立的模型能够正确地描述系统特性,满足控制系统仿真的要求,为进一步进行塔式太阳能热发电系统控制方案的设计及操作优化的研究奠定了良好的基础。