基于外融冰冰蓄冷的区域供冷优化运行研究

摘要

冰蓄冷技术是电力需求侧移峰填谷、节省运行费用的重要手段。但目前我国的冰蓄冷系统多以冷机供冷优先或融冰供冷优先的策略运行，冰蓄冷系统节省运行费用的优势并没有得到充分发挥。为了降低基于外融冰冰蓄冷的区域供冷系统的运行费用，本文以中关村广场区域供冷系统为研究对象，对该系统的负荷预测和优化运行作了研究。 逐时冷负荷的提前24小时预测是冰蓄冷系统运行优化的前提。国内外目前所有动态负荷模拟软件都无法计算出任意气象和任意建筑条件下的建筑物逐时冷负荷，且区域供冷系统的负荷变化规律与单栋建筑不同，因此必须进行区域供冷系统负荷预测研究。首先，本文以负荷稳定的用冷客户为研究对象，用人工神经网络法和简单移动法对冷负荷做了预测研究。使用MATLAB7.0提供的神经网络工具箱函数实现Elman网络和BP网络的建模。比较了Elman网络、BP网络以及简单移动法的预测效果。然后，本文分析了区域供冷系统的逐时冷负荷特征，研究认为在用冷客户负荷不够稳定阶段，简单移动法对区域供冷系统的负荷预测简单有效。 以冷站的冷冻水输送系统为研究对象，建立了两种优化运行策略的数学模型，即：线性混合整数规划模型和整数非线性规划模型。本文采用LINGO最优化求解软件对模型作了求解，并将LINGO程序嵌入到EXCEL电子表格文件中，方便了工程人员的应用。在运行策略优化基础上，进一步分析和求解了系统主要设备的控制参数，为冷站的控制提供了依据。 本文根据负荷预测的平均绝对误差水平，修正了的运行策略的最优化模型，并在修正的模型基础上，提出了优化运行策略适时调整的思想。通过实际案例，分析了优化运行和融冰供冷优先的策略在冷站的应用。研究认为，在日总负荷为设计日总负荷的42.2％时，优化运行策略较融冰优先策略节省6720.28元，日费用节约百分比达19.9％，经济效益明显。进一步分析认为，当冷站日总负荷率高于22.4％时，优化运行策略才有优势，且负荷率越高，其优势越显著。

目录

文摘

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声明

第1章绪论

1.1课题背景

1.1.1蓄冷技术发展背景

1.1.2冰蓄冷技术国内外发展概况

1.1.3冰蓄冷系统的概述

1.1.4冰蓄冷系统运行策略

1.1.5冰蓄冷系统的运行现状

1.1.6区域供冷技术概述

1.2国内外研究现状

1.2.1负荷预测文献综述

1.2.2优化运行策略文献综述

1.3本文研究的主要内容和意义

第2章中关村广场区域供冷系统概述

2.1中关村广场区域供冷项目背景

2.2冷站工程概况

2.3 1号制冷站的系统简介

2.3.1系统特点

2.3.2设备简介

2.3.3运行模式

2.4系统供冷量的计量与收费

2.5系统的供冷客户概况

第3章区域供冷系统冷负荷预测研究

3.1冷负荷预测研究

3.1.1预测方法的选择

3.2日逐时冷负荷的ANN预测模型

3.2.1ANN输入与输出参数的确定

3.2.2网络输入输出数据的预处理

3.2.3ANN结构设计

3.3简单移动法

3.4新东方逐时冷负荷预测研究

3.5区域供冷系统的总冷负荷逐时预测

3.6本章小结

第4章冰蓄冷系统运行策略优化研究

4.1本章的研究内容

4.2冰蓄冷系统运行策略优化模型和求解

4.2.1模型一

4.2.2模型二

4.2.3两种模型比较

4.3运行策略控制参数的计算

4.4本章小结

第5章冷站优化运行策略的应用

5.1国内外相关研究

5.2优化运行策略的适时调整方法研究

5.2.1模型一的应用

5.2.2运行策略的适时调整方法

5.3融冰供冷优先的运行策略分析

5.4经济性对比分析

5.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢