基于状态估计的供热管网数据质量提升方法

在供热管网整个运行监测过程中,其测量的大量数据往往会出现误差等问题,大大削弱了测量数据的能用性。基于供热管网的基础数学模型,将供水和回水时间差产生的温度时滞效应融入模型,利用供热管网测量数据之间的数学关联及冗余,采用状态估计法,改善供热管网的测量数据,并在此基础上,对计算机的复杂运算进行简化,缩短运算时间。为了验证该方法的可行性,进行蒙特卡洛仿真实验,将小偏差加入准确数据中,进行计算模拟,结果显示,状态估计方法能够有效消除这些小偏差,提高数据质量。利用状态估计方法对天津市一处实际运行供热管网数据进行处理,结果显示良好。

基于模型校准的建筑冷负荷短期预测模型人工内扰特征变量获取方法

准确的短期建筑冷负荷预测对于建筑供能系统的运行优化具有重要意义。数据驱动模型因在挖掘建筑实际负荷特性、提高预测精度方面具有较大的优势而得到广泛应用。然而,内扰特征变量的缺失严重影响着数据驱动负荷预测模型的预测效果。为此,本文提出了一种利用模型校准技术从冷负荷时间序列中反向挖掘内扰相关数据信息的方法。案例研究结果表明,利用该方法获得的人工内扰特征变量数据对使用人工神经网络模型的短期建筑冷负荷预测效果的提升具有显著作用。相比于完全缺失内扰特征变量的预测模型,预测误差可降低11.46%,相比于使用日历信息作为内扰特征变量的预测模型,预测误差可降低6.51%。

蓄能对燃气冷热电联产系统配置及运行经济性的影响

应用等年值法构建了带蓄能设备的燃气冷热电联产(CCHP)系统优化数学模型。结合一实例,系统地研究了蓄能设备对CCHP系统经济性的影响。结果表明:在系统规划层面,蓄能可以优化设备的容量配置,降低初投资;在系统运行层面,蓄能可以增加发电设备的运行时长,保证设备运行的高效性,降低运行费用。

某大型能源站运行策略优化分析

目前针对于热泵系统源水侧变流量调节的节能研究比较少,节能空间尚无定量的结论,本文基于TRNSYS建模的方法,并结合工程实例分析比较了冬季热泵系统源水侧(蒸发器侧)在定流量、定温差、定出水温度的情况下系统的能耗情况。随着热泵供热技术的日益成熟以及变频技术的发展,系统热源的设计形式以及系统供热参数的控制方案也越来越多,对于确定的供热系统。

电热水器运行方式与能耗的理论分析

运用总传热系数法,建立电热水器的物理模型及相应耗热量的数学模型。通过对电热水器不同运行方式能耗的理论计算,指出电热水器连续运行更加节能,为电热水器的节能提供了新的方向。

基于能量价值的多能协同园区能源利用效率指标

考虑多能协同园区(MECP)多能流的复杂耦合特性,解决传统能效评估指标忽略不同品种能量差异性的问题,文中建立了基于能量价值的MECP能源利用效率综合评价指标用以区分不同种能量的价值差异。该方法将成本分摊的热经济学思路与已有能质系数法相结合,引入能量价值参数,可更加灵敏、准确地反映高品位能源变化情况,解决了MECP不同种类能量的加和问题,为MECP规划及运行提供更环保、更科学的指标导向。

基于TRNSYS仿真数据的平板型太阳能集热器净得热非参数核密度估计概率模型

平板型太阳能集热器净得热量受天气等外部因素影响而表现出一段时间内的间歇性、随机性和周期性,采用概率建模方法能更准确地反映上述变化特点。目前概率建模中常用的参数分析法需假设先验概率分布,不具有普适性,为此提出一种采用非参数核密度估计对平板型太阳能集热器净得热概率建模的方法。通过TRNSYS动态仿真得到天津地区平板型太阳能集热器净得热样本数据,采用黄金分割算法求解非参数核密度估计的最优带宽,并通过拟合优度检验和误差检验,验证了该概率模型的准确性和在不同时间范围下的适应性。

基于分时电价的区域管网系统储能应用研究

区域供冷系统主要分为源、网、用户三部分,其中管网不仅可以作为能量输送环节,还可以实现能量的储存,因此可以利用管网的储能效应实现制冷站与电网的互动。以广东惠州某园区制冷站为例,基于Modelica语言在Dymola平台上搭建了区域供冷系统。基于分时电价,应用管网的储热与延迟特性,提出三种控制策略以探讨热网在电力响应中的应用。仿真结果显示,在案例中管网储热维持室温的效果为0.31 h,利用管网储热能够使供冷系统节省6.4%的电耗和6.7%的电费,可见管网的虚拟储能效应是制冷站参与电网需求响应的重要资源。

考虑气象随机性的太阳能热水系统供能可靠性分析

采用太阳能供应生活热水是一种普遍认可的方式,然而太阳能固有的间歇性和不确定性使得系统供能存在较大的不确定性.针对太阳能热水系统的供能可靠性进行探究分析,基于Dymola仿真平台和Genopt优化软件完成系统模型构建与优化设计,采用天津市30年历史气象数据来表征气象条件的随机性,对确定性优化设计方案进行可靠性评估.为提高系统的供能可靠性,针对系统关键设计环节的额外投资方案进行了分析评价.以天津市某居住建筑为案例进行可靠性分析.研究表明:由于确定性设计方法未能考虑气象条件的随机性,因此在80%的场景下系统的供能可靠性不满足预期设计目标;而适当的增加设计方案中辅助热源的功率和贮水箱的容积可有效弥补确定性设计方法的不足,从而提升系统抵御不确定性的能力.

零碳园区综合能源规划的实施路径及关键技术研究

零碳园区的综合能源规划涉及综合能源利用、微电网规划、电力市场、需求响应、建筑节能、碳减排等多学科交互的综合应用,提出能源匹配、能源交互、系统优化三步实施路径,重点研究负荷预测、能源规划、能源交互、系统优化、零碳管理平台五大要素。总结现有理论研究成果、工程案例,结合当前综合能源发展趋势,融合需求响应、电力市场交易的新要素,分析了各部分实施路径的难点和要点和解决方案,对现有研究现状进行了分析综述,并结合零碳园区的现状提出适合的研究思路和方向。

园区综合能源系统规划及优化配置方案

综合能源系统的优化配置直接影响到投资效益和运行效率,是综合能源系统规划的关键之一。该文面向园区级综合能源系统,对影响规划的内外部主要因素进行定量分析;在此基础上,提出一种以园区综合能源系统全寿命周期等值年成本为目标的优化配置方法,并以我国南方某园区能源站为例,进行系统优化配置。通过对不同供能设计方案的对比分析,提出合理的优化配置方案,为园区综合能源系统规划提供技术支撑。

区域分布式供能系统经济性概率分析

文章针对区域多能互补系统协调供应问题开展了不同供能方案的对比分析。首先,提出了燃气机组冷热电联供(combined cooling heating and power,CCHP)系统和环境源热泵系统2种分布式供能方案,制定了相应的运行策略,分析了不同供能方案的安全性和环保性;其次,建立了概率全寿命周期成本(life cycle cost,LCC)模型,给出了燃气机组冷热电联供系统、环境源热泵系统和传统供能系统3种供能方案的经济性计算方法;最后,以北方某市的商业区域为例,评估3种供能方案经济性,并通过灵敏度分析得到了天然气价和电价对不同供能方案经济性的影响。结果表明随着天然气价和电价的变化,经济性最好的方案发生变化,因此实际工程中应结合规划区域的具体内容和当地能源价格,合理选择供能方式。

基于傅里叶变换的多联机空调负荷提取及预测方法

多联机空调实际制冷量通常不等同于房间真实的空调负荷需求,导致基于数据驱动的负荷预测模型的预测效果往往较差。本文提出了一种基于傅里叶变换的从实际制冷量数据中提取空调真实负荷数据的方法。案例预测结果表明,该方法能够有效提取空调负荷数据,并能将基于人工神经网络的超短期空调负荷预测模型精度提升10.94%。