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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源设备,具体为一种基于集成式能源站的决策管理平台。
技术介绍
1、集成式能源站是将能源输出设备一体化集成设计,或者装配式设计,缩小空间,便于快速安装和使用,其中就包括集成式热源塔热泵能源站。集成式热源塔热泵能源站将热泵机组、热源塔、塔侧水泵、用户侧水泵及其他辅助设备高度集成在有限的空间内,占地面积小,灵活性高,用于对建筑进行供冷供热。
2、现有建筑常规冷热能源方案主要有三种:冷水机组+锅炉,空气源热泵,水/地源热泵。冷水机组+锅炉方案可满足供冷供热需求,但存在设备闲置,一次能源综合利用效率低的问题;空气源热泵弥补了设备闲置的不足,但制冷效率远低于水冷冷水机组,制热时蒸发器表面易结霜,机组制热效率低;水/地源热泵方案制冷制热效率较高,但其受地理地质条件限制,存在初投资高,土壤热失衡等问题。因此集成式热源塔热泵能源站通过将集成式能源站和热源塔热泵技术的有机结合则解决了上述问题。
3、但是在实际运用中,由于集成式热源塔热泵能源站内设备较多,单纯通过设备的参数以及外部用户需求,只能解决一时的能源供需问题,需要不断的人工更改参数,调整设备运行状态,以满足用户的实际使用需求,因此在外部天气、温度或者环境发生一定可预测的改变时,就需要提前对设备的运行进行持续的调整,否则可能导致能源供需不稳定的问题,因此需要较多的人力参与集成式能源站的运维,整体的决策管理响应也较慢。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于集成式能源站的决策管理平台,以解决上述背
2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种基于集成式能源站的决策管理平台,包括:
3、设备数据采集模块,其用于采集集成式能源站设备的运行状态和参数,所述参数包括能源输出数据;
4、设备模型设计模块,其用于根据集成式能源站设备的参数建立仿真模型;
5、能源供需预测模块,其用于通过历史能源供需数据和外部因素对未来能源的供需情况进行分析预测;
6、能源调度分配模块,其用于根据未来能源的供需情况对集成式能源站设备的仿真模型进行优化和调整,输出最佳能源调度分配方案;
7、设备数据监控及预警模块,其用于对集成式能源站设备的运行状态和参数进行监控,并对在集成式能源站设备出现异常状态时发出预警信号;
8、可视化交互模块,其用于提供可视化交互页面,实现人机交互。
9、优选的,所述集成式能源站的设备包括有热泵机组、风机、水泵。
10、优选的,所述热泵机组内包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀;
11、所述压缩机的仿真模型为:
12、
13、
14、
15、pi=mr(h2-h1)
16、
17、式中,mr是制冷剂质量流量,单位kg/s,vth是压缩机实际输气量,单位m3,v1是吸气比容,单位m3/kg,pths、pi、pel分别为理论功率、指示功率和实际功率,单位kw,κ为等熵压缩指数,pe、pk分别为蒸发压力和冷凝压力,单位kpa,ηi、ηel分别为指示效率、电效率,h1、h2分别为压缩机进出口的制冷剂焓值;
18、所述冷凝器的仿真模型为:
19、q=mw,ccp,w(two,c-ywi,c)=mr(hri,c-hro,c)
20、q1,c=k1,cf1,cδt1,c
21、q2,c=k2,cf2,cδt2,c
22、q3,c=k3,cf3,cδt3,c
23、
24、
25、
26、式中,qc为冷凝器总换热量,单位kw,mw,c为冷却水流量,单位kg/s,cp,w为水的定压比热,单位kj/(kg.k),twi,c、two,c分别为冷却水进出口温度,单位℃,mr为制冷剂流量,单位kg/s,hri,c、hro,c分别为冷凝器进出口焓值,单位kj/kg,q1,c、q2,c、q3,c分别为冷凝器过热区、两相区和过冷区的换热量,单位kw,f1,c、f2,c、f3,c分别为冷凝器过热区、两相区和过冷区的换热面积,单位m2,δt1,c、δt2,c、δt3,c分别为冷凝器过热区、两相区和过冷区的换热温差,单位℃,k1,c、k2,c、k3,c分别为冷凝器过热区、两相区和过冷区传热系数,单位w/(m2·k);
27、所述蒸发器的仿真模型为:
28、qe=mw,ccp,w(twi,e-two,e)=mr(1-x)(hro,e-hri,e)
29、q1,e=k1,ef1,eδt1,e
30、q2,e=k2,ef2,eδt2,e
31、
32、
33、式中,qe为蒸发器换热量,单位kw,mw,e为冷冻介质流量,单位kg/s,twi,e、two,e分别为蒸发器进出口冷冻介质温度,单位℃,twl,e为两相区入口冷冻介质温度,单位℃,hri,e、hro,e分别为蒸发器进出口焓值,单位kj/kg,x为蒸发器入口制冷剂干度,q1,e、q2,e分别为过热区和两相区的换热量,单位kw,k1,e、k2,e分别为过热区和两相区的传热系数,单位w/(m2·k),f1,e、f2,e分别为过热区和两相区的换热面积,单位m2,δt1,e、δt2,e分别为过热区和两相区的换热温差,单位℃,tro,e为压缩机吸气温度,单位℃,tr,e为蒸发温度,单位℃;
34、所述节流阀的仿真模型为:
35、h5=h6
36、t1=t0+δte
37、t5=t4-δtc
38、式中,h5、h6分别为节流阀进口、出口的制冷剂焓值,单位kj/kg,t0为蒸发温度,t1为压缩机吸气温度,δte、δtc分别为蒸发器出口过热度、冷凝器出口过冷度,单位℃。
39、优选的,所述风机的仿真模型为:
40、
41、式中,np为风机轴功率,单位kw,q为风机风量,单位m3/s,δp为风压,单位pa,η为风机效率。
42、优选的,所述水泵的仿真模型为:
43、
44、
45、
46、
47、式中,qp为水泵流量,单位m3/s,hp为额定工况水泵扬程,单位m,np为额定工况水泵功率,单位kw,ηp为额定工况水泵功率,np,s为水泵总功率,单位kw,ηe为电机效率,ηv为变频器效率。
48、优选的,所述能源供需预测模块包括历史数据提取单元和回归模型预测模块;
49、所述历史数据提取单元用于采集历史能源供需数据;
50、所述回归模型预测模块用于建立arima模型,并对未来的能源供需进行预测。
51、优选的,所述arima模型为:
52、
53、式中,为差分算子,b为延迟算子,xt-p=bpxt;φ(b)=1-φ1b-本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于集成式能源站的决策管理平台,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于集成式能源站的决策管理平台,其特征在于,所述集成式能源站的设备包括有热泵机组、风机、水泵。
3.根据权利要求2所述的基于集成式能源站的决策管理平台,其特征在于,所述热泵机组内包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀;
4.根据权利要求2所述的基于集成式能源站的决策管理平台,其特征在于,所述风机的仿真模型为:
5.根据权利要求2所述的基于集成式能源站的决策管理平台,其特征在于,所述水泵的仿真模型为:
6.根据权利要求1所述的基于集成式能源站的决策管理平台,其特征在于,所述能源供需预测模块包括历史数据提取单元和回归模型预测模块;
7.根据权利要求6所述的基于集成式能源站的决策管理平台,其特征在于,所述ARIMA模型为:
8.根据权利要求6所述的基于集成式能源站的决策管理平台,其特征在于,所述根据未来能源的供需情况对集成式能源站设备的仿真模型进行优化和调整,输出最佳能源调度分配方案,包括:
9.根据权利要求1所
...【技术特征摘要】
1.一种基于集成式能源站的决策管理平台,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于集成式能源站的决策管理平台,其特征在于,所述集成式能源站的设备包括有热泵机组、风机、水泵。
3.根据权利要求2所述的基于集成式能源站的决策管理平台,其特征在于,所述热泵机组内包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀;
4.根据权利要求2所述的基于集成式能源站的决策管理平台,其特征在于,所述风机的仿真模型为:
5.根据权利要求2所述的基于集成式能源站的决策管理平台,其特征在于,所述水泵的仿真模型为:
6.根据权利要求1所述的基于集...
【专利技术属性】
技术研发人员:李云龙,王大鹏,屈望,崔光哲,郝洁,
申请(专利权)人:北京益泰牡丹电子工程有限责任公司,
类型:发明
国别省市:
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