本文關(guān)鍵詞：分布式能源系統(tǒng)分析與優(yōu)化研究

  更多相關(guān)文章： 分布式能源系統(tǒng) 運(yùn)行方式 優(yōu)化 多能互補(bǔ)系統(tǒng) 儲(chǔ)熱裝置

【摘要】：由于分布式能源系統(tǒng)存在設(shè)備容量設(shè)計(jì)不匹配、運(yùn)行方式選擇不合理、能量來源單一等問題,這些問題的出現(xiàn)在很大程度上限制了分布式能源系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。本文針對(duì)分布式能源系統(tǒng)中存在的問題,以賓館和辦公樓分布式能源系統(tǒng)為研究對(duì)象,以設(shè)計(jì)優(yōu)化、運(yùn)行方式優(yōu)化、多能互補(bǔ)系統(tǒng)研究為主線,綜合考慮節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等多方面因素,對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)了多角度地探索和分析。(1)建筑物全年逐時(shí)冷、熱、電負(fù)荷模擬根據(jù)我國(guó)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)用DeST軟件對(duì)北京地區(qū)某辦公樓和五星級(jí)賓館進(jìn)行了冷、熱、電負(fù)荷動(dòng)態(tài)模擬,并對(duì)其全年逐時(shí)、逐月和典型日的負(fù)荷及熱電比變化規(guī)律進(jìn)行了分析和總結(jié)。該負(fù)荷模擬方法克服了以往建筑能耗計(jì)算中不考慮能耗隨時(shí)間變化的缺點(diǎn),為系統(tǒng)設(shè)備容量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)提供了更加準(zhǔn)確的負(fù)荷基礎(chǔ)。(2)分布式能源系統(tǒng)運(yùn)行方式研究建立了“以熱定電”、“以電定熱”方式的通用計(jì)算模型,結(jié)合包含一次能源節(jié)約率、年費(fèi)用節(jié)約率和二氧化碳減排率指標(biāo)在內(nèi)的綜合指標(biāo)計(jì)算方法,推導(dǎo)出各運(yùn)行方式間的綜合評(píng)價(jià)模型,指出了傳統(tǒng)“混合運(yùn)行”方式的問題所在,提出了一種“改進(jìn)的混合方式”。以賓館負(fù)荷為對(duì)象的算例表明,“改進(jìn)的混合方式”能使分布式能源系統(tǒng)始終處于最佳運(yùn)行模式下,較傳統(tǒng)的“混合運(yùn)行”方式具有更好的綜合性能,該運(yùn)行方式不僅在熱電比較高時(shí)具有較好的綜合運(yùn)行效果,而且克服了“混合運(yùn)行”方式在熱電比較低時(shí)綜合指標(biāo)差的缺點(diǎn)。(3)分布式能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法研究提出一種基于遺傳算法和最大矩形面積法的設(shè)計(jì)優(yōu)化方法,該方法采用最大矩形面積法確定待優(yōu)化變量的范圍,應(yīng)用遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化求解。該方法能夠有效縮小待優(yōu)化變量的取值范圍,同時(shí)克服最大矩形面積法無法兼顧綜合指標(biāo)最優(yōu)的缺點(diǎn)。以辦公樓負(fù)荷為研究對(duì)象,從優(yōu)化結(jié)果的準(zhǔn)確性、運(yùn)行指標(biāo)的合理性等多個(gè)角度對(duì)本文提出的設(shè)計(jì)優(yōu)化模型進(jìn)行了驗(yàn)證分析。本文還根據(jù)建筑物全年負(fù)荷特點(diǎn),將傳統(tǒng)全年單一電制冷比系數(shù)優(yōu)化變?yōu)?從供熱季、過渡季、制冷季三個(gè)階段分別對(duì)電制冷比系數(shù)的優(yōu)化,進(jìn)一步提高了分布式能源系統(tǒng)的綜合指標(biāo)。(4)多能互補(bǔ)分布式能源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化與分析考慮以天然氣為主的分布式能源系統(tǒng)的局限性,本文設(shè)計(jì)了一種以太陽(yáng)能為輔助驅(qū)動(dòng)源的多能互補(bǔ)分布式能源系統(tǒng),并確定了系統(tǒng)的最佳原動(dòng)機(jī)容量、電制冷比系數(shù)、太陽(yáng)能發(fā)電面積占比等。從設(shè)備特性、市場(chǎng)因素等方面對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行性能進(jìn)行了敏感性分析。并將所設(shè)計(jì)的多能互補(bǔ)系統(tǒng)與傳統(tǒng)分布式系統(tǒng)在能量消耗、費(fèi)用使用、二氧化碳排放等方面進(jìn)行了對(duì)比分析,結(jié)果表明多能互補(bǔ)系統(tǒng)具有更高的一次能源節(jié)約率、二氧化碳減排率和綜合指標(biāo)。(5)儲(chǔ)熱裝置對(duì)多能互補(bǔ)系統(tǒng)的影響分析設(shè)計(jì)了一種帶有儲(chǔ)熱裝置的多能互補(bǔ)系統(tǒng),并對(duì)原動(dòng)機(jī)容量、電制冷比系數(shù)、太陽(yáng)能發(fā)電面積占比、儲(chǔ)熱裝置容量等進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化。從全年、逐月、典型日三個(gè)時(shí)間層面對(duì)有無儲(chǔ)熱裝置的多能互補(bǔ)系統(tǒng)進(jìn)行了對(duì)比分析,研究了儲(chǔ)熱裝置對(duì)多能互補(bǔ)系統(tǒng)的影響。分析結(jié)果表明適當(dāng)容量的儲(chǔ)熱裝置能夠在節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保方面提高系統(tǒng)運(yùn)行效果,克服了由于多能互補(bǔ)系統(tǒng)初始投資大所造成經(jīng)濟(jì)性差的缺點(diǎn)。儲(chǔ)熱裝置在供熱季主要在夜間進(jìn)行蓄熱和放熱,在制冷季主要在白天發(fā)揮作用,而在過渡季其在全天都發(fā)了揮熱量調(diào)節(jié)作用,儲(chǔ)熱裝置對(duì)系統(tǒng)的影響主要集中在過渡季。
【關(guān)鍵詞】：分布式能源系統(tǒng) 運(yùn)行方式 優(yōu)化 多能互補(bǔ)系統(tǒng) 儲(chǔ)熱裝置
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK01
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 主要符號(hào)說明11-16
• 第一章 緒論16-26
• 1.1 選題背景及意義16-18
• 1.1.1 研究背景16-17
• 1.1.2 分布式能源系統(tǒng)發(fā)展中存在的問題17-18
• 1.1.3 選題的意義18
• 1.2 分布式能源系統(tǒng)研究現(xiàn)狀18-22
• 1.2.1 分布式能源系統(tǒng)運(yùn)行方式研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.2 分布式能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法研究現(xiàn)狀19-21
• 1.2.3 多能互補(bǔ)與儲(chǔ)能在分布式能源系統(tǒng)中應(yīng)用研究現(xiàn)狀21-22
• 1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容與框架22-26
• 1.3.1 論文主要內(nèi)容22-23
• 1.3.2 論文各章節(jié)關(guān)系23-26
• 第二章 分布式能源系統(tǒng)負(fù)荷與指標(biāo)分析26-42
• 2.1 引言26
• 2.2 建筑動(dòng)態(tài)負(fù)荷模擬與分析26-37
• 2.2.1 建筑動(dòng)態(tài)負(fù)荷計(jì)算方法26-29
• 2.2.2 辦公樓動(dòng)態(tài)負(fù)荷模擬與分析29-32
• 2.2.3 賓館動(dòng)態(tài)負(fù)荷模擬與分析32-37
• 2.3 分布式能源系統(tǒng)指標(biāo)模型37-40
• 2.3.1 熱力學(xué)指標(biāo)模型37-38
• 2.3.2 經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)模型38-39
• 2.3.3 環(huán)境指標(biāo)模型39-40
• 2.3.4 綜合性能指標(biāo)40
• 2.4 本章小結(jié)40-42
• 第三章 分布式能源系統(tǒng)運(yùn)行方式研究42-70
• 3.1 引言42
• 3.2 典型分供系統(tǒng)與分布式能源系統(tǒng)模型42-46
• 3.2.1 典型分供系統(tǒng)模型42-44
• 3.2.2 典型分布式能源系統(tǒng)模型44-46
• 3.3 分布式能源系統(tǒng)基本運(yùn)行方式46-49
• 3.3.1 以熱定電方式46-48
• 3.3.2 以電定熱方式48-49
• 3.4 混合運(yùn)行方式分析49-61
• 3.4.1 混合運(yùn)行方式的基本原理49-50
• 3.4.2 混合運(yùn)行方式存在的問題及理論分析50-61
• 3.5 改進(jìn)的混合運(yùn)行方式61-69
• 3.5.1 改進(jìn)的混合運(yùn)行方式模型61-62
• 3.5.2 改進(jìn)的混合運(yùn)行方式驗(yàn)證分析62-69
• 3.6 本章小結(jié)69-70
• 第四章 分布式能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法研究70-90
• 4.1 引言70
• 4.2 最大矩形法模型70-74
• 4.3 基于MRM的設(shè)計(jì)優(yōu)化模型74-81
• 4.3.1 最優(yōu)化問題的一般數(shù)學(xué)模型74-75
• 4.3.2 優(yōu)化變量75-76
• 4.3.3 優(yōu)化目標(biāo)76
• 4.3.4 約束條件76-77
• 4.3.5 求解方法77-81
• 4.4 優(yōu)化結(jié)果和分析81-86
• 4.4.1 設(shè)計(jì)優(yōu)化結(jié)果81-83
• 4.4.2 優(yōu)化結(jié)果驗(yàn)證分析83-86
• 4.5 對(duì)電制冷比系數(shù)優(yōu)化的進(jìn)一步討論86-88
• 4.6 本章小結(jié)88-90
• 第五章 多能互補(bǔ)分布式能源系統(tǒng)研究90-118
• 5.1 引言90
• 5.2 多能互補(bǔ)分布式能源系統(tǒng)建模90-95
• 5.2.1 太陽(yáng)輻射強(qiáng)度計(jì)算90-93
• 5.2.2 多能互補(bǔ)分布式能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)93-95
• 5.3 多能互補(bǔ)分布式能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化95-97
• 5.3.1 多能互補(bǔ)分布式能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法95-96
• 5.3.2 多能互補(bǔ)分布式能源系統(tǒng)優(yōu)化結(jié)果96-97
• 5.4 多能互補(bǔ)分布式能源系統(tǒng)運(yùn)行分析97-106
• 5.4.1 全年運(yùn)行分析97-101
• 5.4.2 逐月運(yùn)行分析101-103
• 5.4.3 典型日運(yùn)行分析103-106
• 5.5 影響因素分析106-110
• 5.5.1 設(shè)備特性的影響107-109
• 5.5.2 市場(chǎng)因素的影響109-110
• 5.6 帶有儲(chǔ)熱裝置的多能互補(bǔ)系統(tǒng)110-116
• 5.6.1 帶有儲(chǔ)熱裝置的多能互補(bǔ)系統(tǒng)能量流動(dòng)110-112
• 5.6.2 帶有儲(chǔ)熱裝置的多能互補(bǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化112-113
• 5.6.3 帶有儲(chǔ)熱裝置的多能互補(bǔ)系統(tǒng)運(yùn)行分析113-116
• 5.7 本章小結(jié)116-118
• 第六章 論文的總結(jié)與展望118-122
• 6.1 論文的總結(jié)118-119
• 6.2 工作展望119-122
• 參考文獻(xiàn)122-128
• 作者在攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果128-130
• 致謝130

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 肖小清;闞偉民;楊允;張士杰;肖云漢;;有蓄能的聯(lián)供系統(tǒng)超結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2012年32期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 蔣潤(rùn)花;冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)集成機(jī)理研究及全工況性能優(yōu)化[D];華南理工大學(xué);2014年

2 吳大為;分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的多目標(biāo)熱力學(xué)優(yōu)化理論與應(yīng)用研究[D];上海交通大學(xué);2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 連小龍;多種可再生能源互補(bǔ)的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)研究[D];蘭州理工大學(xué);2014年

2 張科;辦公建筑冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)配置方案優(yōu)化研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

3 陳江娜;建筑冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)容量配置方案研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

4 宋少華;冷熱電分布式供能系統(tǒng)方案研究及性能仿真[D];大連理工大學(xué);2013年

5 陳云;分布式電冷熱多聯(lián)供系統(tǒng)的優(yōu)化配置與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行[D];長(zhǎng)沙理工大學(xué);2013年

6 馬琴;區(qū)域型聯(lián)合循環(huán)分布式聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究[D];華北電力大學(xué);2013年

7 陶莉;基于用戶的樓宇型分布式供能系統(tǒng)模型研究及評(píng)價(jià)分析[D];上海交通大學(xué);2013年

8 劉燁;分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];華北電力大學(xué);2012年

9 王慶華;基于綜合性能指標(biāo)的天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行與配置[D];華北電力大學(xué);2012年

10 李政義;動(dòng)態(tài)負(fù)荷下天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化[D];大連理工大學(xué);2011年

，

本文編號(hào)：837409