燃?xì)怛?qū)動(dòng)冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化研究.pdf

1、冷熱電三聯(lián)供（CCHP）系統(tǒng)是一種建立在能源的梯級(jí)利用概念基礎(chǔ)之上，將制冷、供熱及發(fā)電過程一體化的分布式能源系統(tǒng)，不僅能夠提高能源利用效率，還有利于保護(hù)環(huán)境和降低投資成本。我國(guó)對(duì)CCHP系統(tǒng)的研究和應(yīng)用起步較晚，并且運(yùn)行效果也不盡如人意，所以仔細(xì)深入研究CCHP系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化，對(duì)其在我國(guó)的推廣應(yīng)用具有重要意義。
　　首先提取出燃?xì)怛?qū)動(dòng)CCHP系統(tǒng)的基本配置為：m臺(tái)動(dòng)力單元設(shè)備＋n臺(tái)轉(zhuǎn)換單元設(shè)備＋余熱回收單元＋補(bǔ)燃單元，在滿足建筑冷

2、熱電需求的前提下，以各設(shè)備的性能參數(shù)為約束條件，建立多臺(tái)數(shù)配置形式下的運(yùn)行優(yōu)化模型。選取運(yùn)行費(fèi)用、效率和二氧化碳排放量為單目標(biāo)函數(shù)，根據(jù)功效系數(shù)法確定進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)，則根據(jù)決策者意圖形成不同的運(yùn)行策略。模型求解流程為：根據(jù)建筑的逐時(shí)負(fù)荷進(jìn)行優(yōu)化，首先采用枚舉法窮舉出動(dòng)力單元各設(shè)備發(fā)電量的所有組合形式，再用內(nèi)點(diǎn)法計(jì)算任一組合形式下補(bǔ)燃單元的最小耗氣量，從而計(jì)算出能源消耗量，根據(jù)其對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值進(jìn)行優(yōu)化。在MATLAB的GUI工

3、具箱中編制可視化程序，通過能源價(jià)格、轉(zhuǎn)換因子和逐時(shí)負(fù)荷等參數(shù)的輸入，優(yōu)化得到系統(tǒng)在各運(yùn)行策略下的最優(yōu)能耗量和目標(biāo)函數(shù)值。
　　以天津市某內(nèi)燃機(jī)＋直燃機(jī)CCHP系統(tǒng)為研究對(duì)象，在eQUEST軟件中對(duì)其所攜帶建筑的逐時(shí)冷、熱、電負(fù)荷進(jìn)行模擬，根據(jù)其配置形式和廠家提供的設(shè)備性能參數(shù)，得到該系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化模型。將2014年初調(diào)試數(shù)據(jù)與模型運(yùn)算數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，誤差在±15％的范圍內(nèi)，驗(yàn)證了設(shè)備性能參數(shù)的準(zhǔn)確性。
　　根據(jù)內(nèi)燃機(jī)性能，舉例

4、說(shuō)明不同負(fù)荷情況下各運(yùn)行策略的差異，從電負(fù)荷相對(duì)較大和冷熱負(fù)荷相對(duì)較大兩個(gè)方面進(jìn)行分析。采用該運(yùn)行優(yōu)化模型分別對(duì)冬夏季各運(yùn)行策略的能源消耗量和目標(biāo)函數(shù)值進(jìn)行求解，將結(jié)果與分供系統(tǒng)對(duì)比，夏季的系統(tǒng)運(yùn)行效果要優(yōu)于冬季，并根據(jù)典型日負(fù)荷情況進(jìn)行逐時(shí)能耗量的分析。在此基礎(chǔ)上，對(duì)突出影響該系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的氣電價(jià)格進(jìn)行分析，得到不同氣電價(jià)格比下經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行策略的能源消耗量。并且在目前的能源價(jià)格下，探討在發(fā)電上網(wǎng)運(yùn)行模式下，上網(wǎng)電價(jià)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的影