[发明专利]一种冷热电联供系统的余热回收输出优化方法

权利要求书

1.一种冷热电联供系统的余热回收输出优化方法，其特征在于，所述冷热电联供系统包括分布式冷热电联供系统、电价峰谷模块和能量储存模块，所述能量储存模块包括冷负荷存储模块和热负荷存储模块；所述分布式冷热电联供系统设置多层余热回收模块，其输入侧为天然气和化工废水，经过多层余热回收模块进行余热回收后，其输出端分别与冷负荷存储模块、热负荷存储模块连接；所述电价峰谷模块中设置电源模块，所述电源模块与各发电机的电力输出端连接，所述电源模块中设置电价峰谷策略，电价谷时，所述电源模块进行快速充电，电价峰时，所述电源模块进行放电；

所述分布式冷热电联供系统包括微燃机(1)、余热锅炉(2)、热泵(3)、换热器(4)，烟气热水型溴化锂机组(6)；所述电价峰谷模块包括风机(8)、潮汐能发电机(9)，所述电源模块为石墨烯电池(10)；所述能量储存模块包括熔盐储热罐(5)、冰蓄冷式储冷罐(7)以及所述石墨烯电池(10)；

所述微燃机(1)的余热烟气输出端与所述余热锅炉(2)连接，化工废水经过隔离清污处理进入所述热泵(3)，所述微燃机(1)的缸套水输出端、余热锅炉(2)烟气输出端、热泵(3)烟气输出端与所述换热器输入端连接，所述换热器(4)输出端一分部热负荷供用户使用，多余的热负荷存储于所述熔盐储热罐(5)中；所述换热器(4)排出的烟气和化工废水的一部分剩余热负荷提供生活热水，另一部分经过烟气热水型溴化锂机组(6)的制冷功能产生冷负荷，供用户使用，多余的冷负荷存储于所述冰蓄冷式储冷罐(7)；

所述风机(8)、潮汐能发电机(9)辅助发电，补充所述微燃机(1)供电能力，供用户电负荷使用，所述石墨烯电池(10)上设置电价峰谷策略，其与微燃机(1)供电输出端、风机(8)、潮汐能发电机(9)输出端连接，电价谷时，所述石墨烯电池(10)进行快速充电，电价峰时，所述石墨烯电池(10)进行放电；

所述电价峰谷模块的输入侧还连接有电网，所述石墨烯电池(10)与微燃机(1)供电输出端、风机(8)、潮汐能发电机(9)输出端以及电网连接，在微燃机(1)、风机(8)和潮汐能发电机(9)电力供应不足的情况下，对电网进行电力购买；

在所述微燃机(1)、风机(8)和潮汐能发电机(9)电力供应充足情况下，所述石墨烯电池(10)仅储备多余电能，对电网进行回馈或者供之后电力供应；

所述换热器(4)上设置有基于改进的鲸鱼优化算法(WOA)的优化方法，其对换热器(4)余热回收模块进行最优输出处理，包括如下步骤：

步骤1)初始化搜索代理和最佳候选输出，输入换热器(4)上传入的余热量参数，令迭代次数t＝1；

步骤2)进入主循环，计算每个个体的适应值，同时记录最佳解所在的位置；

步骤3)随机产生一个0-1之间的数p，判断p是否小于0.5，若不是小于0.5，根据改进后权重因子关系式进行新个体位置更新，若是小于0.5，则进入步骤4)，改进后权重因子关系式为：

x(t+1)＝ω(t)*x^*(t)-A*D

ω(t)＝e^{-(5t/Max_iter)^ 1.5}

其中，ω(t)为权重，x^*(t)为目标位置，A为系数向量，D为目标位置与当前位置的距离；t表示当前迭代次数；

步骤4)p小于0.5时，对收敛因子非线性化，判断收敛因子|A|是否小于1，若收敛因子|A|大于等于1，进入步骤6)；若|A|小于1，进入步骤5)；所述收敛因子|A|非线性化的表达式为：

a＝2-2*arctan((t/Max_iter)^0.5)

其中，a为收敛因子|A|，t为当前迭代次数，Max_iter为认为设定的最大迭代次数，由此收敛因子以先慢后快的速度进行收敛；

步骤5)进行另一权重关系式的新个体位置更新，另一权重关系式的新个体位置更新表达式为：

x(t+1)＝D*e^b*lcos(2πl)+(1+ω(t))*x^*(t)

其中，b为常数，l为[-1，1]范围内的随机数；

步骤6)利用如下权重关系式进行个体位置更新：

x(t+1)＝x_rand-A*D

其中，x_rand是鲸鱼种群中随机一个个体的位置；

步骤7)判断是否达到设置的最大迭代次数，若没有，重新返回步骤2)，若达到进入步骤8)；

步骤8)输出最佳余热回收参数，进行最大程度余热回收。