基于負(fù)荷預(yù)測的冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化控制研究.pdf

1、為了更好地平衡電網(wǎng)負(fù)荷和緩解城市供電壓力，冰蓄冷空調(diào)在我國得到了日益廣泛的應(yīng)用。如何最優(yōu)化的利用冰蓄冷空調(diào)，充分發(fā)揮冰蓄冷空調(diào)移峰填谷的優(yōu)勢，使用戶在經(jīng)濟上達(dá)到最大的利益，已經(jīng)成為發(fā)展冰蓄冷空調(diào)的一個重要問題。近年來，優(yōu)化控制策略已經(jīng)逐漸取代了以往簡單的單純依靠主機或冰槽的控制策略，成為冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的主要控制策略。 本文以廣州大學(xué)城的外融冰盤管式冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)為研究對象，通過對如何實現(xiàn)冰蓄冷空調(diào)優(yōu)化控制的研究，提出了冰蓄冷空調(diào)

2、系統(tǒng)優(yōu)化控制的一般過程，給出了進行負(fù)荷預(yù)測的方法以及負(fù)荷優(yōu)化分配的數(shù)學(xué)模型。 本文首先介紹了廣州大學(xué)城采用的冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，包括大學(xué)城區(qū)域供冷系統(tǒng)、第二冷站冰蓄冷主要設(shè)備、運行工況和自控系統(tǒng)，并采集了此工程2007年5～7月份的室外溫度和冷負(fù)荷數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)作為建立負(fù)荷預(yù)測模型的依據(jù)。 其次，準(zhǔn)確的逐時負(fù)荷預(yù)測是實施冰蓄冷系統(tǒng)優(yōu)化控制的重要前提。本文根據(jù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理，建立了室外溫度預(yù)測的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，使得24小時提

3、前逐時溫度預(yù)測平均相對誤差從ASHRAE計算方法的5.21％降低到了0.71％；針對工作日和假日兩種不同日期類型，分別建立了日總冷負(fù)荷的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，對工作日日負(fù)荷預(yù)測的平均相對誤差是4.71％，對假日日負(fù)荷預(yù)測為8.62％，這一結(jié)果基本滿足實際應(yīng)用的要求：在溫度預(yù)測模型的基礎(chǔ)上，進一步建立了空調(diào)提前24小時的逐時負(fù)荷ANN預(yù)測模型，計算該模型平均絕對誤差為188Rth，平均相對誤差為5.15％，期望相對誤差為2.08％。 最后

4、，建立了優(yōu)化控制運行費用最小化的數(shù)學(xué)模型并進行了模型求解。求解結(jié)果表明，在日冷負(fù)荷小于蓄冰槽蓄冰總量且逐時冷負(fù)荷小于融冰供冷最大功率時，優(yōu)化控制就是融冰單獨供冷，蓄冰槽蓄冰量等于預(yù)測的日冷負(fù)荷再乘以一定的冗余系數(shù)。而在日冷負(fù)荷大于蓄冰總量，且有逐時負(fù)荷大于融冰供冷最大功率時，優(yōu)化控制就是根據(jù)剩余冰量，在保持單臺制冷機負(fù)荷系數(shù)0.7以上(一般為0.8)啟動相應(yīng)冷水機組臺數(shù)，通過調(diào)節(jié)融冰供冷來滿足時刻負(fù)荷需求，蓄冰槽冰量全部蓄滿。