一种改进的热泵供暖系统动态实时优化策略

基于经济性目标的热泵供暖动态优化操作具有重要意义,但在操作区间内环境温度和模型参数变化的不确定性会对实际优化操控带来很大挑战。在完善热泵供暖系统模型的基础上,提出了一种改进的动态实时优化控制策略以改善系统的实际节能效果。该方法首先建立以压缩机和送水泵运行频率为控制变量的热泵供暖系统的非线性动态关系模型,并得到以24 h为周期、以综合性能指标最低为目标的动态实时优化命题。然后,在给定24 h环境温度预测情况下通过求解该优化命题得到热泵压缩机和送水泵的最优运行频率轨线,并以当前时间点的最优控制量对热泵供暖系统进行控制;接着,基于天气逐时预测和模型参数最新校验结果对环境温度轨线或者模型参数进行更新,不断地求解原优化命题以更新最优控制轨线,并不断地采用当前点的最优控制量对热泵供暖系统进行控制,直到当前时间点达到第24 h。实例计算结果表明:采用本文提出的方法可以进一步改善热泵供暖系统的动态优化操控效果,并能够很好地满足给定终端约束要求。本方法对于具有周期性和不确定参数的动态实时优化问题求解具有一定的借鉴意义。

一种快速高效的控制向量参数化优化方法

为了更合理地划分动态优化问题离散时间网格,解决控制向量参数化方法逼近精度和计算时间之间的矛盾,提出一种高效的非均匀自适应网格精细化控制策略。通过斜率分析控制参数的变化趋势,对斜率较小的时间节点进行合并,剔除不必要的离散网格;对不同变化趋势的时间网格插入数量不等的时间节点,提高函数逼近的精度。并且结合变时间节点技巧,找到准确的切换时间节点,确保求解的准确性。通过2个经典实例验证了所提方法的有效性。与传统控制向量参数化方法对比,计算成本较低,并可获得更准确的优化结果。