冷热电联供优化方法分析与系统实现

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1、摘要摘要冷热电联供系统是一种建立能源梯级利用的基础之上，它是将能源一次燃烧后的余热等多余能量加以回收利用，形成制冷、供热及发电一体的综合能源供应系统，具有能源利用效率高、环境污染少，生产可控可调等优点，具有广阔的发展前景。各发达国家都在积极发展以冷热电联供系统为代表的分布式能源系统，逐步提高能源的利用效率，缓解能源危机。我国也在大力开展冷热电联供系统应用，在全国范围内建立了数个试点工程。长期以来，冷热电联供系统的优化，大多数都是热力学为基础，进行能源生产端的设备调节和流程优化，无法兼顾消费端的实时消费需求，其优化过程

2、有相当大的局限。本文以信息化为手段，同时考虑客户的消费需求和能源生产的过程优化，并把对能源生产实际效益有重大影响的运营费用考虑在内，建立一个应用于冷热电联供的能源生产优化运营管理系统，为能源企业的生产运营提供参考。本文首先对冷热电联供系统的生产端和消费端进行分析，提出了利用客户的实时消费需求进行能源生产端的反馈调节的优化方法，同时利用多目标优化方法对能源生产端的生产流程进行优化，并最终建立了优化系统的整体架构和各个模块的设计与实现。本文在对生产流程进行详细分析的基础之上，提出了基于负荷预测的冷热电联供优化模型。该模型

3、首先对用户端的历史负荷数据进行分析，找到影响负荷的相关因素，并建立未来一段时间的负荷预测，将负荷预测值送至能源生产端，按照这个负荷值和相关的目标函数对冷热电联供系统的运行策略进行优化。该优化模型主要由两大功能模块：负荷预测和系统运营优化。负荷预测是对用户消费的历史数据进行分析，并考虑到影响用户消费的其它因素，建立模型，对用户未来一个周期的消费数据进行预测。系统运营优化是根据负荷预测得到的数据对能源生产机组进行优化，满足用户的消费需求，并设定以最小运营费用和最小污染物排放量为优化目标，利用Pareto优化方法，得到系统

4、运行的最优解集，按照最优解集里的解对机组设备进行调整。实验证明该优化方法降低了生产成本，提高了环境效益。关键词：冷热电联供，联供系统优化，负荷预测，最优运行优化，能源管理IABSTRACTABSTRACTCombinedcooling,heatingandpowersystem(CCHP)hasattractedmuchattentionstoprovideanefficient,reliable,economicandsustainableenergysupplyallaroundtheworld.Ascompar

5、edtocentralpowerplants,CCHPscanbeusedtomeettheenvironmentalcommitmentsandincreaseenergyefficiencyofenergysystems.RecentlyCCHPshavedrawnconsiderableresearchattentions.AlotofCCHPshaveestablishedallovertheworldaswellasinchina.ManyresearchesofCCHPfocusontheoperatio

6、nstrategies,suchasfollowingtheelectricload(FEL)andfollowingthethermalload(FTL).OtherresearchesconcentrateonoptimalenergymanagementofCCHPandmicrogrid,suchasminingtheenergycost.Inaddition,thesizingoftheCCHPsystemhasalsobeenresearchedbyusingtheoptimizationmethod.I

7、nthepaper,anoptimizationmethodconsideringboththeconsumerandfactoryisproposed.Themethodworksasanenergymanagementsystem.Themethodfirstanalyzethepowerload,heatingloadandcoolingloadoftheconsumerandgetsomeresults,whichareusedtooptimizeoperationstrategiesofCCHPsystem

8、.Indetail,thefirstpartofthemethodistheloadforecasting.Moreprecisely,itisshort-termloadforecasting.Thepartgettheloadofnextcycleusingadataminingtechnologyfromthehistoricaldata