本发明专利技术提供一种基于冷负荷预测的冰蓄冷系统优化控制方法,包括以下步骤:步骤1:对冰蓄冷系统的对象日冷负荷总量进行预测;步骤2:判断对象日冷负荷总量是否超过所需冰蓄冷系统蓄冷总量的比例,若超过,则执行步骤3,若未超过,则冰蓄冷系统采用部分蓄冷方式供冷,之后执行步骤4;步骤3:按照电价段的优先级别顺序,采取相应的蓄冷方式供冷;步骤4:电价低谷期时段中,冰蓄冷系统按照最大蓄冷功率进行蓄冷,蓄冷量为其提供所有的冷负荷。本发明专利技术采用了基于冷负荷预测和优先排序方法优化了冰蓄冷空调系统的控制策略,提高了冰蓄冷系统运行的经济性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冰蓄冷系统应用
,具体涉及。
技术介绍
集中式空调系统作为现代城市大型建筑不可缺少的部分,消耗了大量的能源,在耗电时段与工业用电负荷一起造成了电力尖峰负荷。冰蓄冷系统通过夜间低谷段进行蓄冷,在白天用电高峰将冷量释放,减少空调制冷主机在用电峰期的耗能,一方面有效实现了电力的“移峰填谷”,另一方面由于存在峰谷电价差,冰蓄冷系统也可以节约空调的整体运行费用,带来经济效益。目前,冰蓄冷系统大部分采用部分蓄冷的方式,也即制冷主机和蓄冰槽联合供冷,两者之间的冷负荷分配是冰蓄冷系统经济、高效运行的关键。现有系统通常采用融冰优先或者制冷机优先的控制方式实现冷负荷的分配,融冰优先方式控制简单,但是会导致蓄冰槽的冰提前用完,不能满足峰值冷负荷的需求,同时制冷机组可能长时间工作在低负荷状态,效率较低;而制冷机优先的控制方式要求制冷设备容量较高,加大了投资费用,且蓄冰槽使用率低,不能有效实现“移峰填谷”和节约运行费用的目的。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足,本专利技术提供,合理分配各个时段冰蓄冷系统和制冷机组之间各自需要承担的冷负荷,从而提高整体系统运行的经济性。为了实现上述专利技术目的,本专利技术采取如下技术方案:本专利技术提供,所述方法包括以下步骤:步骤1:对冰蓄冷系统的对象日冷负荷总量进行预测;步骤2:判断对象日冷负荷总量是否超过所需冰蓄冷系统蓄冷总量的比例,若超过,则执行步骤3,若未超过,则冰蓄冷系统采用部分蓄冷方式供冷,之后执行步骤4 ;步骤3:按照电价段的优先级别顺序,采取相应的蓄冷方式供冷;步骤4:电价低谷期时段中,冰蓄冷系统按照最大蓄冷功率进行蓄冷,蓄冷量为其提供所有的冷负荷。所述步骤I中,采用历史气象数据库和冷负荷数据库,结合对象日的气象信息,得到冰蓄冷系统实施对象日逐时冷负荷预测。所述步骤2中,冰蓄冷系统蓄冷总量的比例为35%~100% ;I)若对象日冷负荷总量超过所需冰蓄冷系统蓄冷总量的比例,冰蓄冷系统全部蓄满;2)若对象日冷负荷总量低于所需冰蓄冷系统蓄冷总量的比例,采用部分蓄冷方式,冷负荷全部由冰蓄冷系统提供。所述步骤3中,按照电力补贴电价段、尖峰电价段、高峰电价段和平峰电价段的优先级别顺序,采取相应的蓄冷方式供冷。电力补贴电价段或尖峰电价段时段中,采用融冰优先方式,冰蓄冷系统以最大的放冷功率放冷,若无法满足负荷需求,则开启制冷机组进行补充。高峰电价段时段中,采用融冰优先和制冷机组满负荷运行方式,在满足冷负荷的条件下,选取最少制冷机组以满负荷运行,其余冷负荷由冰蓄冷系统提供。平峰电价段分为冷负荷超过制冷机组总功率及冷负荷小于制冷机组总功率两类时段:I)冷负荷超过制冷机组总功率时段中,以制冷机组优先供冷,其余冷负荷由冰蓄冷系统提供;2)冷负荷小于制冷机组总功率时段中,按照冷负荷从小到大的顺序,若冰蓄冷系统的放冷量未超过冰蓄冷系统蓄冷总量,冷负荷由融冰提供;所有时段全部实现冷量分配后,若冰蓄冷系统仍有剩余蓄冷量,由制冷机组提供的冷量依次由融冰代替,直到冰蓄冷系统中的冰无法继续代替制冷机组为止。与现有技术相比,本专利技术的有益效果在于:采用了基于冷负荷预测和优先排序方法优化了冰蓄冷空调系统的控制策略,充分利用了蓄冰槽的冷量,可以节约电力高峰时段的用电,同时提高了制冷机组的运行效率,使得空调系统的整体运行费用减低,具有良好的经济性。【附图说明】图1是基于冷负荷预测的冰蓄冷系统优化控制方法流程图;图2是本专利技术实施例中某建筑100%对象日逐时冷负荷分布图;图3是本专利技术实施例中该建筑预测日逐时冷负荷分布图;图4是本专利技术实施例中该建筑预测日冰蓄冷系统优化控制策略图;图5是本专利技术实施例中某建筑25%对象日逐时冷负荷工况下的控制策略图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。如图1,本专利技术提供,所述方法包括以下步骤:步骤1:对冰蓄冷系统的对象日冷负荷总量进行预测;步骤2:判断对象日冷负荷总量是否超过所需冰蓄冷系统蓄冷总量的比例,若超过,则执行步骤3,若未超过,则冰蓄冷系统采用部分蓄冷方式供冷,之后执行步骤4 ;步骤3:按照电价段的优先级别顺序,采取相应的蓄冷方式供冷;步骤4:电价低谷期时段中,冰蓄冷系统按照最大蓄冷功率进行蓄冷,蓄冷量为其提供所有的冷负荷。所述步骤I中,采用历史气象数据库和冷负荷数据库,结合对象日的气象信息,得到冰蓄冷系统实施对象日逐时冷负荷预测。所述步骤2中,冰蓄冷系统蓄冷总量的比例为35%?100% ;I)若对象日冷负荷总量超过所需冰蓄冷系统蓄冷总量的比例,冰蓄冷系统全部蓄满;2)若对象日冷负荷总量低于所需冰蓄冷系统蓄冷总量的比例,采用部分蓄冷方式,冷负荷全部由冰蓄冷系统提供。所述步骤3中,按照电力补贴电价段、尖峰电价段、高峰电价段和平峰电价段的优先级别顺序,采取相应的蓄冷方式供冷。电力补贴电价段或尖峰电价段时段中,采用融冰优先方式,冰蓄冷系统以最大的放冷功率放冷,若无法满足负荷需求,则开启制冷机组进行补充。高峰电价段时段中,采用融冰优先和制冷机组满负荷运行方式,在满足冷负荷的条件下,选取最少制冷机组以满负荷运行,其余冷负荷由冰蓄冷系统提供。平峰电价段分为冷负荷超过制冷机组总功率及冷负荷小于制冷机组总功率两类时段:I)冷负荷超过制冷机组总功率时段中,以制冷机组优先供冷,其余冷负荷由冰蓄冷系统提供;2)冷负荷小于制冷机组总功率时段中,按照冷负荷从小到大的顺序,若冰蓄冷系统的放冷量未超过冰蓄冷系统蓄冷总量,冷负荷由融冰提供;所有时段全部实现冷量分配后,若冰蓄冷系统仍有剩余蓄冷量,由制冷机组提供的冷量依次由融冰代替,直到冰蓄冷系统中的冰无法继续代替制冷机组为止。实施例一图2所示为某建筑100%设计日逐时冷负荷分布图,冰蓄冷系统的蓄冷量按照该建筑设计日冷负荷总量的35%进行设计,蓄冰槽总蓄冷量为6960RTH。两台制冷机组空调工况制冷量均为516RT,蓄冰工况制冷量均为435RT。该建筑电价分为四个时段:尖峰电价段(11:00 ?12:00、15:00 ?16:00)、高峰电价段(9:00 ?11:00、14:00 ?15:00、17:00 ?21:00)、平峰电价段(7:00 ?9:00,12:00 ?14:00,16:00 ?17:00,21:00 ?23:00)、低谷电价段(23:00?7:00)。冰蓄冷系统控制策略基于预测日逐时冷负荷分布实现,根据该建筑预测日前几天的逐时冷负荷及其对应的温度,结合通过联网取得的预测日温度,得到该建筑预测日逐时冷负荷分布如图3所示。预测日冷负荷总量超过冰蓄冷系统的总蓄冷量,采用冰蓄冷系统融冰和制冷机组联合供冷方式。该建筑存在尖峰电价段,在11:00?12:00、15:00?16:00这两个时段采用融冰优先方式,冰蓄冷系统以最大放冷功率进行放冷,其余冷负荷由制冷机组提供,通过融冰与制冷机组联合供冷满足冷负荷的需求。为了尽可能使蓄冰用在电力高价段,在9:00?11:00、14:00?15:00、17:00?19:00高峰电价段期间,只开启其中一台制冷主机,其余冷负荷通过融冰提供;在19:00?21:00高峰电价段期间,全部冷负荷都由融冰提供,制冷机组不工作。在平峰电价段,冰蓄冷系统仍存有冷量,首先选取冷负荷需求大于制冷机组总功本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于冷负荷预测的冰蓄冷系统优化控制方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:步骤1:对冰蓄冷系统的对象日冷负荷总量进行预测;步骤2:判断对象日冷负荷总量是否超过所需冰蓄冷系统蓄冷总量的比例,若超过,则执行步骤3,若未超过,则冰蓄冷系统采用部分蓄冷方式供冷,之后执行步骤4;步骤3:按照电价段的优先级别顺序,采取相应的蓄冷方式供冷;步骤4:电价低谷期时段中,冰蓄冷系统按照最大蓄冷功率进行蓄冷,蓄冷量为其提供所有的冷负荷。
【技术特征摘要】
1.一种基于冷负荷预测的冰蓄冷系统优化控制方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤: 步骤1:对冰蓄冷系统的对象日冷负荷总量进行预测; 步骤2:判断对象日冷负荷总量是否超过所需冰蓄冷系统蓄冷总量的比例,若超过,则执行步骤3,若未超过,则冰蓄冷系统采用部分蓄冷方式供冷,之后执行步骤4 ; 步骤3:按照电价段的优先级别顺序,采取相应的蓄冷方式供冷; 步骤4:电价低谷期时段中,冰蓄冷系统按照最大蓄冷功率进行蓄冷,蓄冷量为其提供所有的冷负荷。2.根据权利要求1所述的基于冷负荷预测的冰蓄冷系统优化控制方法,其特征在于:所述步骤I中,采用历史气象数据库和冷负荷数据库,结合对象日的气象信息,得到冰蓄冷系统实施对象日逐时冷负荷预测。3.根据权利要求1所述的基于冷负荷预测的冰蓄冷系统优化控制方法,其特征在于:所述步骤2中,冰蓄冷系统蓄冷总量的比例为35%?100% ; 1)若对象日冷负荷总量超过所需冰蓄冷系统蓄冷总量的比例,冰蓄冷系统全部蓄满; 2)若对象日冷负荷总量低于所需冰蓄冷系统蓄冷总量的比例,采用部分蓄冷方式,冷负荷全部由冰蓄冷系统提供。4.根据权利要求1所述的基于冷负荷预测的冰蓄冷系统优化控制方法,其特征在于:...
【专利技术属性】
技术研发人员:许高杰,石坤,沈敏轩,李德志,闫华光,王鹤,蒋利民,李涛永,黄伟,何桂雄,钟鸣,屈博,孟珺遐,孙毅,王正刚,周宁,张景超,王倩,
申请(专利权)人:国家电网公司,中国电力科学研究院,国网河南省电力公司电力科学研究院,国网河南省电力公司,
类型:发明
国别省市:
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