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楼宇三联供系统容量配置及运行策略优化研究

作　者: 吴利辉
导　师: 杨洪海；吴植华
学　校: 东华大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 楼宇冷热电联供系统容量配置运行策略优化应急电源目标函数权重因数
分类号: TU18
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 69次
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内容摘要

楼宇冷热电联供系统(BCHP)是一种建立在能量的梯级利用基础上,将供冷、供热和供电一体化的总能利用系统,具有经济性好、节能减排和总能利用率高等特点。三联供系统将是未来分布式供能的发展方向,成为各国最具潜力的能源供应模式之一。在满足用户能源需求的情况下,对联供系统进行优化设计,以达到经济性、节能性和减排性最佳等目标。本文以上海市某建筑物为例,根据楼宇联供系统能流平衡和设备性能特征,运用最优化设计理论,对楼宇联供系统设备容量配置及运行策略优化进行深入的理论研究。首先,本文提出了应急电源的概念与分类,针对不同类型的应急电源原理及优缺点做了简要阐述；并介绍了应急电源容量大小确定方法,为下文提出的“以应急电源容量大小确定发电机容量,并代替应急电源”配置方式做依据。其次,本文采用最优化规划方法,分别以经济性、节能性和减排性最佳为研究的单目标函数,建立了冷热电联供系统容量配置优化的模型。在该模型中综合考虑了建筑物典型日冷热电负荷逐时变化情况及设备的性能特征等约束条件,得出了各研究目标下燃气轮机容量配置大小。再根据燃气轮机容量配置大小是否满足应急电源需求为依据：若满足需求,就可以完全代替应急电源使用；如不满足需求,就按照新容量配置方式,即“以应急电源容量大小确定发电机容量,并代替应急电源”。结果表明,单目标函数分别以经济性、节能性和减排性最佳时,优化出的燃气轮机容量满足应急电源需求,这样既可以节省投资和设备用房面积,还可以提高燃气轮机的使用功能。最后,运用双目标函数,深入分析了经济性、节能性和减排性的权重因数变化对目标函数的敏感性影响,结果说明,减排性权重因数>节能性权重因数>经济性权重因数。针对全年变化的冷热电负荷,利用权重因数将经济性、节能性和减排性多目标函数转化为单一目标函数,对实例应用该集成目标函数优化,得出冷热电联供系统各负荷逐时运行策略。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-9
目录  9-11
主要符号表  11-15
第一章绪论  15-30
  1.1 研究背景  15-17
  1.2 三联供系统的组成  17-20
  1.3 三联供系统方案  20-22
  1.4 冷热电联供系统国内外发展及研究现状  22-28
  1.5 本文研究的意义及主要工作  28-30
第二章应急电源的提出  30-39
  2.1 应急电源定义及分类  30-34
  2.2 应急电源系统比较  34-35
  2.3 应急电源容量大小确定  35-38
  2.4 本章小结  38-39
第三章冷热电联供系统容量配置单目标优化  39-69
  3.1 最优化规划方法  40-42
  3.2 单目标函数评价指标  42-48
  3.3 约束条件方程  48-51
  3.4 实例分析  51-53
  3.5 燃气轮机优化配置计算  53-67
  3.6 本章小结  67-69
第四章冷热电联供系统多目标运行策略优化  69-84
  4.1 多重目标函数  69-70
  4.2 约束条件方程  70-71
  4.3 双目标函数优化分析  71-73
  4.4 三目标函数优化分析  73-83
  4.5 本章小结  83-84
第五章总结  84-87
  5.1 结论  84-85
  5.2 工作展望  85-87
参考文献  87-91
攻读硕士学位期间发表论文  91-92
致谢  92

楼宇三联供系统容量配置及运行策略优化研究

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