分布式能源系統(tǒng)中的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的建模、優(yōu)化與控制
本文關(guān)鍵詞:分布式能源系統(tǒng)中的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的建模、優(yōu)化與控制,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,日漸減少的能源和人們不斷增長(zhǎng)的物質(zhì)需求之間的矛盾日益激烈,導(dǎo)致能源枯竭的威脅越來越成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。當(dāng)前,我國(guó)的能源消耗依然是以煤炭為主導(dǎo),與此同時(shí),我國(guó)目前常用的能源供應(yīng)系統(tǒng)大都是采取大機(jī)組、大電網(wǎng)組成的集中供能的方式進(jìn)行的。以上的傳統(tǒng)的能源供應(yīng)方式通常伴隨著以下典型問題:產(chǎn)品單一,安全性差;供給能源的同時(shí)伴隨著持續(xù)的環(huán)境污染;電網(wǎng)的發(fā)展速度難以匹配急速增長(zhǎng)的能源需求等。為了實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的科學(xué)可持續(xù)發(fā)展,摒棄傳統(tǒng)的產(chǎn)能方式,推廣使用能源高利用率,低污染排放的新型產(chǎn)能方式已經(jīng)勢(shì)在必行,于是,分布式能源系統(tǒng)也成為研究的熱點(diǎn)。分布式能源系統(tǒng)中包含多樣的能源供應(yīng)方式,冷熱電聯(lián)供(Combined Cooling Heating and Power,簡(jiǎn)稱CCHP)系統(tǒng)是其能源供應(yīng)的一個(gè)主要部分。冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的產(chǎn)電設(shè)備主要為燃?xì)廨啓C(jī)或內(nèi)燃機(jī)的組合,在冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),燃?xì)廨啓C(jī)排出的尾氣中的熱量可以直接用于供熱或者吸收式制冷。冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的運(yùn)行方式具有典型的能源梯級(jí)利用特性,可以對(duì)不同品級(jí)能源進(jìn)行分級(jí)利用,可以同時(shí)進(jìn)行電、熱以及冷能等多重形式的能量的供給,極大的提高了能源利用率。本文針對(duì)某賓館一年的電負(fù)荷、熱負(fù)荷以及冷負(fù)荷數(shù)據(jù)在TRNSYS仿真平臺(tái)上進(jìn)行了對(duì)應(yīng)的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的搭建,運(yùn)行所搭建的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)并采集數(shù)據(jù),對(duì)搭建出的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)中的各子系統(tǒng)部件進(jìn)行了模糊關(guān)系矩陣模型的建立,針對(duì)建立出的模型進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)費(fèi)用、配置費(fèi)用以及環(huán)境費(fèi)用進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化,基于優(yōu)化指標(biāo)實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的模糊控制器設(shè)計(jì)。主要研究?jī)?nèi)容如下:第一章通過綜述文獻(xiàn)資料研究分析了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的能源分布結(jié)構(gòu)以及主要的能源使用方式,同時(shí)對(duì)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的組成和能源的分級(jí)利用及其發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹。第二章中針對(duì)某一賓館的冷熱電負(fù)荷數(shù)據(jù),基于TRNSYS仿真平臺(tái)進(jìn)行了冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的搭建。運(yùn)行所搭建的系統(tǒng),采集數(shù)據(jù),基于半張量積的模糊建模的方法,對(duì)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的各部件進(jìn)行了模糊模型的建立。第三章對(duì)本文中冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)中的粒子群優(yōu)化算法(Particle Swarm Optimization,簡(jiǎn)稱PSO)進(jìn)行介紹,并建立冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的性能指標(biāo);基于分時(shí)電價(jià),分別以最小燃料費(fèi)用、最小的系統(tǒng)配置費(fèi)用和最小環(huán)境費(fèi)用為目標(biāo)函數(shù),建立了冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的最優(yōu)運(yùn)行模型。第四章,采用改進(jìn)了的模糊控制器針對(duì)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)中的多目標(biāo)優(yōu)化指標(biāo)進(jìn)行了控制器的設(shè)計(jì),對(duì)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的各部件控制到最優(yōu)指標(biāo)值時(shí)的工作功率,實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)化的效果。第五章,針對(duì)本文所進(jìn)行的研究和所得的結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)分析。并提出部分仍需要改進(jìn)之處。
【關(guān)鍵詞】:冷熱電聯(lián)供系統(tǒng) TRNSYS平臺(tái) 模糊關(guān)系矩陣模型 粒子群優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】:山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TU83;TM61
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-18
- 1.1 研究背景及意義10-11
- 1.2 研究背景及意義11-13
- 1.3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展即研究現(xiàn)狀13-16
- 1.4 本文主要工作16-18
- 第二章 基于TRNSYS仿真平臺(tái)的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的構(gòu)建和半張量積模糊模型的建立18-41
- 2.1 引言18
- 2.2 基于TRNSYS仿真平臺(tái)的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的構(gòu)建18-20
- 2.3 冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)各部件的組成20-22
- 2.4 基于冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)能耗數(shù)據(jù)的半張量積模糊關(guān)系矩陣模型的建立22-40
- 2.5 本章小結(jié)40-41
- 第三章 基于模糊關(guān)系矩陣模型的粒子群優(yōu)化算法41-57
- 3.1 引言41-42
- 3.2 粒子群優(yōu)化算法的基本原理42-43
- 3.3 改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法43-46
- 3.4 粒子群優(yōu)化算法的目標(biāo)函數(shù)46-48
- 3.5 粒子群的多目標(biāo)優(yōu)化方法48-50
- 3.6 粒子群優(yōu)化算法的約束條件50-51
- 3.7 仿真結(jié)果51-56
- 3.8 本章小結(jié)56-57
- 第四章 基于粒子群優(yōu)化指標(biāo)的模糊控制57-68
- 4.1 引言57-58
- 4.2 基于粒子群優(yōu)化的模糊控制器58-66
- 4.3 仿真結(jié)果66-67
- 4.4 結(jié)論67-68
- 第五章 總結(jié)與展望68-70
- 5.1 總結(jié)68-69
- 5.2 展望69-70
- 參考文獻(xiàn)70-73
- 致謝73-74
- 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況74
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:分布式能源系統(tǒng)中的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的建模、優(yōu)化與控制,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):349399
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