基于群智能的中央空调冷站节能优化方法研究

发布时间：2023-05-05 21:48

　　中央空调系统是建筑中主要的耗能系统,在建筑能耗中的占比约为50%。由于受气象参数、建筑结构、用户行为等多种因素影响,建筑室内负荷是不断变化的,为了适应这一特性,中央空调冷站中多采用并联冷机系统及变流量冷冻水系统。因此,不同负荷需求下的并联冷机负荷优化分配,以及空调冷冻水管网动态水力平衡优化,是中央空调冷站节能优化的两大关键问题,对此进行研究具有重要意义。但是,传统的楼宇控制系统存在跨子系统集成困难,系统开发调试周期长,运行维护成本高等缺陷,同时系统中的所有信息交互都依赖于中央控制器,导致系统控制的实时性较差。而群智能建筑系统平台技术所提供的基于分布式、扁平化思想的群智能平台能够克服这些缺陷并取代传统的楼宇控制系统,具有广阔的应用前景。因此,论文基于群智能,研究了以下内容:首先,针对并联冷机负荷优化分配问题,以冷机系统的总能耗最小为目标,满足末端负荷需求为主要约束,各冷机的负载率为优化变量,建立目标函数,并提出了基于群智能的分布式混沌分布估计算法进行求解。实验结果表明,该算法相比于其他算法收敛速度快、计算精度高,能够找到更优的系统运行策略。其次,结合调节阀和变频水泵模型,建立了空调冷冻水...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
主要符号说明
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 群智能优化算法研究现状
        1.2.2 并联冷机负荷优化分配问题研究现状
        1.2.3 管网动态水力平衡优化问题研究现状
    1.3 研究内容
2 基于群智能的中央空调冷站控制系统
    2.1 传统的空调冷站控制系统
    2.2 群智能空调冷站控制系统
        2.2.1 群智能建筑系统平台技术
        2.2.2 标准信息集
        2.2.3 系统架构
    2.3 本章小结
3 基于群智能的并联冷机负荷优化分配算法
    3.1 问题描述
    3.2 算法设计
        3.2.1 种群初始化
        3.2.2 适应度函数
        3.2.3 混沌变异算子
        3.2.4 高斯分布模型
        3.2.5 迭代终止条件
    3.3 案例研究与结果分析
        3.3.1 参数分析
        3.3.2 算法对比分析
    3.4 本章小结
4 中央空调冷冻水管网水力计算模型
    4.1 调节阀模型
    4.2 变频水泵模型
    4.3 管网水力计算模型
        4.3.1 管网的矩阵表示
        4.3.2 管网平衡方程
        4.3.3 模型求解算法
    4.4 模型验证
        4.4.1 额定工况仿真验证
        4.4.2 部分负荷工况仿真验证
    4.5 本章小结
5 基于群智能的空调冷冻水管网动态水力平衡优化算法
    5.1 问题描述
    5.2 算法设计
        5.2.1 空调箱表冷器调节阀开度优化
        5.2.2 并联水泵变频优化
    5.3 仿真实验结果分析
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的学术论文及成果
附录 A 额定工况空调冷冻水管网仿真计算结果对比
附录 B.1 工况1空调冷冻水管网仿真计算结果对比
附录 B.2 工况2空调冷冻水管网仿真计算结果对比
附录 B.3 工况3空调冷冻水管网仿真计算结果对比
附录 B.4 工况4空调冷冻水管网仿真计算结果对比
附录 B.5 工况5空调冷冻水管网仿真计算结果对比
附录 B.6 工况6空调冷冻水管网仿真计算结果对比
致谢



本文编号：3808422