[發(fā)明專利]一種兼顧成本與能耗的冰蓄冷系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化運(yùn)行方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011050562.9
• 申請(qǐng)日: 2020-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112161352B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任洪波;孫悅;吳瓊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海電力大學(xué)
• 主分類號(hào): F24F5/00
• 分類號(hào): F24F5/00;F24F11/46;F24F11/61;F24F11/64;F24F11/85
• 代理公司: 南京禹為知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東

1.一種兼顧成本與能耗的冰蓄冷系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化運(yùn)行方法，其特征在于：包括，

建立冰蓄冷系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)鍵設(shè)備的模型；

根據(jù)所述關(guān)鍵設(shè)備的模型建立冰蓄冷系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型；

求解所述多目標(biāo)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型得到最佳冷量分配結(jié)果；

其中，所述建立冰蓄冷系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)鍵設(shè)備的模型包括冷水機(jī)組的能耗模型、冷卻塔的能耗模型、水泵的能耗模型以及蓄冰設(shè)備的蓄冰、融冰模型；

所述冷水機(jī)組的能耗模型包括，

冷水機(jī)組在進(jìn)行工作時(shí)，定義冷水機(jī)組每小時(shí)的耗電量與該時(shí)刻的制冷量成正比，即機(jī)組耗電量等于該時(shí)刻的制冷量/額定制冷量*額定功率，其中在制冰時(shí)所述冷水機(jī)組的耗電量為：

在直接供冷時(shí)所述冷水機(jī)組的耗電量為：

其中，W_ch1,i和W_ch2,i分別為冷水機(jī)組在制冰和制冷工況下第i時(shí)的耗電量，X_1,i和X_2,i分別為機(jī)組在制冰和制冷工況下第i時(shí)的制冷量，Q_ch1和Q_ch2分別為機(jī)組在制冰和制冷工況下的額定制冷量，E_ch1和E_ch2分別為機(jī)組在制冰和制冷工況下的額定功率，i為在系統(tǒng)一個(gè)運(yùn)行周期中第i個(gè)優(yōu)化時(shí)間步長(zhǎng)；

所述冷卻塔的能耗模型包括，

制冰時(shí)所述冷卻塔的能耗模型為：

t_w1,i＝W_ch1,i+X_1,i

W_tow1,i＝0.025×t_w1,i×t₁

直接供冷時(shí)所述冷卻塔的能耗模型為：

t_w2,i＝W_ch2,i+X_2,i

W_tow2,i＝0.025×t_w2,i×t₁

其中：t_w1,i和t_w2,i分別為冷卻塔在制冰和直接供冷工況下第i小時(shí)的負(fù)載量，W_tow1,i和W_tow2,i分別為冷卻塔在制冰和直接供冷工況下第i小時(shí)的耗電量，t₁為冷卻塔運(yùn)行時(shí)的時(shí)間步長(zhǎng)，冷卻塔正常運(yùn)行時(shí)t₁＝1，未運(yùn)行時(shí)t₁＝0；

所述水泵的能耗模型包括，

所述水泵的耗電量為其在運(yùn)行時(shí)的功率，在不運(yùn)行時(shí)為0，其中乙二醇泵的耗電量為：

W_g,i＝P_g×t₂

其中：W_g,i為乙二醇泵在i時(shí)刻的耗電量，P_g為乙二醇泵的額定功率，t₂為乙二醇泵運(yùn)行時(shí)的時(shí)間步長(zhǎng)，乙二醇泵正常運(yùn)行時(shí)t₂＝1，未運(yùn)行時(shí)t₂＝0；

冷卻水泵的耗電量為：

W_c,i＝P_c×t₃

其中：W_c,i為冷卻水泵在i時(shí)刻的耗電量，P_c為冷卻水泵的額定功率，t₃為冷卻水泵運(yùn)行時(shí)的時(shí)間步長(zhǎng)，冷卻水泵正常運(yùn)行時(shí)t₃＝1，未運(yùn)行時(shí)t₃＝0；

所述蓄冰設(shè)備的蓄冰、融冰模型包括，

所述蓄冰的原理是蓄冰槽每小時(shí)的蓄冰量＝制冷機(jī)組的制冷量*冷量轉(zhuǎn)化率，其中冷量轉(zhuǎn)化率表示在冷量轉(zhuǎn)化為冰的過(guò)程中存在損耗，用公式表示為如下：

A_i＝X_1,i×ζ

其中：A_i為蓄冰槽在蓄冰模式下i時(shí)刻的蓄冷量，ζ為制冷機(jī)組的冷量轉(zhuǎn)化為冰的冷量的轉(zhuǎn)化率，記為0.94，A_day為蓄冰槽每一天的蓄冷量，j為蓄冰槽蓄冰的時(shí)間，j＝1，2……n，n為蓄冰槽每天蓄冰的小時(shí)數(shù)；

所述融冰模型是指蓄冰槽每個(gè)時(shí)刻的最大融冰供冷量會(huì)隨冰槽內(nèi)的剩余冰量變化，其原理為最大融冰供冷量＝該時(shí)刻的剩余冰量*釋冷系數(shù)，用公式表示為如下：

其中：Q_max,i為i時(shí)刻蓄冰槽的最大融冰供冷量；Q_ice,j為j時(shí)刻蓄冰槽的融冰供冷量；a為釋冷系數(shù)，工程上一般取0.4。