[发明专利]一种双模式热泵储能效率实时优化控制方法

权利要求书

1.一种双模式热泵储能效率实时优化控制方法，其特征在于，包括：

优化模型建立步骤，所述优化模型的目标函数为基于储冷储热装置的不同出口流体温度获得的瞬时性能系数最大化，该目标函数为动态评价函数；

模型求解步骤，测量储冷储热装置出口流体温度，采用遗传算法对所述优化模型进行求解，获得优化瞬时性能系数和优化控制参数；

优化控制步骤，以所述优化控制参数对储冷储热装置中储能介质温度瞬时变化的双模式热泵储能系统进行控制，进而实现总储能性能效率优化；

所述优化模型的目标函数为

约束条件包括：

5Hz<f<70Hz

50pulses<n<500pulses

10℃<t_h,o<70℃

-10℃<t_c,o<32℃

COP_t≥COP_t,cr

0<QR<1

其中，COP_t为瞬时性能系数，f为压缩机频率，n为节流阀开度，为循环热流体体积流量，为循环冷流体体积流量，t_h,o为储热装置出口流体温度，t_c,o为储冷装置出口流体温度，QR为储冷储热量比值，COP_t,cr为评价函数；

所述评价函数COP_t,cr为基于储热装置和储冷装置出口流体不同温度时所达到的最大瞬时性能系数的实验数据建立的随储冷储热装置出口温度变化的瞬态函数，即：

COP_t,cr＝COP_t,max(t_h,o,t_c,o)

其中，COP_t,max(t_h,o,t_c,o)表示在温度t_h,o和t_c,o下的最大瞬时性能系数。

2.根据权利要求1所述的双模式热泵储能效率实时优化控制方法，其特征在于，所述目标函数基于实验数据拟合模型或数学物理模型建立。

3.根据权利要求1所述的双模式热泵储能效率实时优化控制方法，其特征在于，所述储冷储热量比值QR基于不同比例的供冷供热量的需求设定。

4.根据权利要求1所述的双模式热泵储能效率实时优化控制方法，其特征在于，所述采用遗传算法对所述优化模型进行求解具体为：

(1)设定遗传算法参数；

(2)初始化种群：设定控制参数为压缩机频率、节流阀开度和储冷储热循环流体流量；

(3)以待解的目标函数为适应度函数，计算并评价适应度值；

(4)通过进化算子生成子代；

(5)判断优化结果是否满足终止准则，若是，则输出优化瞬时性能系数和优化控制参数，若否，则产生新种群，重复步骤(3)至(5)进行优化。

5.根据权利要求4所述的双模式热泵储能效率实时优化控制方法，其特征在于，所述终止准则为适应度值大于等于评价函数所对应的值。

6.根据权利要求1所述的双模式热泵储能效率实时优化控制方法，其特征在于，还包括：

循环控制步骤，判断储冷储热装置流体温度是否达到设定值，若是，则控制结束，若否，则更新储冷储热装置出口流体温度后，重复模型求解步骤。

7.根据权利要求6所述的双模式热泵储能效率实时优化控制方法，其特征在于，所述设定值根据用户需求设定。

8.根据权利要求1所述的双模式热泵储能效率实时优化控制方法，其特征在于，所述储能介质包括水在内的一切储冷储热介质。