[发明专利]一种兼顾成本与能耗的冰蓄冷系统多目标优化运行方法

权利要求书

1.一种兼顾成本与能耗的冰蓄冷系统多目标优化运行方法，其特征在于：包括，

建立冰蓄冷系统内部关键设备的模型；

根据所述关键设备的模型建立冰蓄冷系统多目标优化的数学模型；

求解所述多目标优化的数学模型得到最佳冷量分配结果；

其中，所述建立冰蓄冷系统内部关键设备的模型包括冷水机组的能耗模型、冷却塔的能耗模型、水泵的能耗模型以及蓄冰设备的蓄冰、融冰模型；

所述冷水机组的能耗模型包括，

冷水机组在进行工作时，定义冷水机组每小时的耗电量与该时刻的制冷量成正比，即机组耗电量等于该时刻的制冷量/额定制冷量*额定功率，其中在制冰时所述冷水机组的耗电量为：

在直接供冷时所述冷水机组的耗电量为：

其中，W_ch1,i和W_ch2,i分别为冷水机组在制冰和制冷工况下第i时的耗电量，X_1,i和X_2,i分别为机组在制冰和制冷工况下第i时的制冷量，Q_ch1和Q_ch2分别为机组在制冰和制冷工况下的额定制冷量，E_ch1和E_ch2分别为机组在制冰和制冷工况下的额定功率，i为在系统一个运行周期中第i个优化时间步长；

所述冷却塔的能耗模型包括，

制冰时所述冷却塔的能耗模型为：

t_w1,i＝W_ch1,i+X_1,i

W_tow1,i＝0.025×t_w1,i×t₁

直接供冷时所述冷却塔的能耗模型为：

t_w2,i＝W_ch2,i+X_2,i

W_tow2,i＝0.025×t_w2,i×t₁

其中：t_w1,i和t_w2,i分别为冷却塔在制冰和直接供冷工况下第i小时的负载量，W_tow1,i和W_tow2,i分别为冷却塔在制冰和直接供冷工况下第i小时的耗电量，t₁为冷却塔运行时的时间步长，冷却塔正常运行时t₁＝1，未运行时t₁＝0；

所述水泵的能耗模型包括，

所述水泵的耗电量为其在运行时的功率，在不运行时为0，其中乙二醇泵的耗电量为：

W_g,i＝P_g×t₂

其中：W_g,i为乙二醇泵在i时刻的耗电量，P_g为乙二醇泵的额定功率，t₂为乙二醇泵运行时的时间步长，乙二醇泵正常运行时t₂＝1，未运行时t₂＝0；

冷却水泵的耗电量为：

W_c,i＝P_c×t₃

其中：W_c,i为冷却水泵在i时刻的耗电量，P_c为冷却水泵的额定功率，t₃为冷却水泵运行时的时间步长，冷却水泵正常运行时t₃＝1，未运行时t₃＝0；

所述蓄冰设备的蓄冰、融冰模型包括，

所述蓄冰的原理是蓄冰槽每小时的蓄冰量＝制冷机组的制冷量*冷量转化率，其中冷量转化率表示在冷量转化为冰的过程中存在损耗，用公式表示为如下：

A_i＝X_1,i×ζ

其中：A_i为蓄冰槽在蓄冰模式下i时刻的蓄冷量，ζ为制冷机组的冷量转化为冰的冷量的转化率，记为0.94，A_day为蓄冰槽每一天的蓄冷量，j为蓄冰槽蓄冰的时间，j＝1，2……n，n为蓄冰槽每天蓄冰的小时数；

所述融冰模型是指蓄冰槽每个时刻的最大融冰供冷量会随冰槽内的剩余冰量变化，其原理为最大融冰供冷量＝该时刻的剩余冰量*释冷系数，用公式表示为如下：

其中：Q_max,i为i时刻蓄冰槽的最大融冰供冷量；Q_ice,j为j时刻蓄冰槽的融冰供冷量；a为释冷系数，工程上一般取0.4。