冷热电三联供耦合多能源系统配置和运行优化研究

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1、冷热电三联供耦合多能源系统配置和运行优化研究StudyontheConfigurationandOperationOptimizationofCombinedCooling,HeatingandPowerCouplingMultipleEnergySystem学科专业：供热、供燃气、通风及空调工程作者姓名：夏宏伟指导教师：吕石磊天津大学环境科学与工程学院二零一七年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已

2、经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。—、〇１学位论文作者签名：签字日期：２年丨〕月０日了丨学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件

3、和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：Ｉ兹体导师签名：ｕＤ〇签字日期：年月／日签字日期：２川年Ｐ月日７丨摘要冷热电三联供（CCHP）作为一种高效的能源利用方式，可实现能源梯级利用，具有广阔的应用前景。但是，三联供系统设备种类多，系统组成形式复杂，用户侧冷、热、电负荷的需求不断变化，而且往往要考虑与多种再可生能源的结合，这些因素都给三联供系统的设计带来一定的难度。为解决以上问题，本文研究了包括土壤源热泵、光伏发电在内的CCHP耦合多能源系统的配置与运行优化问题，建立

4、了基于双层模型构建方法的CCHP耦合多能源系统配置优化与运行优化关联式模型，提出了一种基于次序控制配置方法、序列二次规划算法以及反馈修正机理的优化模型求解方法，并利用MATLAB编程实现了从建模到求解的全部过程，最后开发了基于优化模型和求解方法的CCHP耦合多能源系统优化工具，优化工具可以根据逐时负荷需求，确定实时优化的运行策略。选取天津某商业区作为具体案例，利用优化模型计算得到区域供能的最优配置方案以及相应的最佳运行策略。与传统分供系统相比，优化系统年总运行费用可减少36.2%，投资增量回收期约为5年，经济效益

5、显著，证明了优化模型的实用性。最后研究了电、气价格对系统优化的影响，得出优化系统供电量比例大小与电价成正比，与天然气价成反比，在优化系统配置基本固定的前提下，优化系统相比与分供系统的投资增量回收期长短与电价成反比，与天然气价成正比。本文的研究为CCHP耦合多能源系统的设计优化提供了方法，为解决类似的优化问题提供了新的思路，具有一定的参考价值。关键词：冷热电三联供，多能源系统，优化配置，优化运行，经济性IABSTRACTThecombinedcooling,heatingandpower(CCHP)systemis

6、anhighlyefficientwayofenergyutilization,whichcanachievecascadeutilizationofenergyandhasbroadapplicationprospects.However,theCCHPsystemcontainsmanykindsofequipmentincomplexform,needstomeetthedemandforcold,heatandelectricloadswhichkeepschangingandhastoconsidert

7、hecombinationwithavarietyofrenewableenergysources,thesefactorsbringdifficultiestothedesignoftheCCHPsystem.Tosolvetheproblems,thispaperstudiedtheconfigurationandoperationoptimizationofthemulti-energycouplingsystemwhichincludesCCHP,groundsourceheatpumpandphotov

8、oltaicsystemandestablishedoptimalconfigurationandoperationrelationalmodelofthemulti-energycouplingsystembasedontheconstructionmethodofdoublelayermodel.Andamethodbasedonsequentialcontrolco