蓄冰空調與分布式光伏協(xié)調運行關鍵技術研究.pdf

1、隨著人民生活水平的不斷提高，空調的使用越來越廣泛，空調負荷增大導致電力需求增長。另外，空調負荷增長導致電網(wǎng)峰谷差進一步擴大，有效降低電網(wǎng)高峰負荷是目前亟待解決的問題。在寫字樓和商場等樓宇安裝蓄冰空調和分布式光伏系統(tǒng)，既可以轉移電網(wǎng)高峰負荷，又能有效緩解能源和環(huán)境問題。蓄冰空調和分布式光伏協(xié)調運行時，涉及到蓄冰空調控制策略和分布式光伏發(fā)電控制。本文考慮到目前樓宇光伏發(fā)電量相對較小，不存在消納問題，因此在光伏滿發(fā)的情況下研究蓄冰空調控制策略

2、。
　　本文首先從能源、環(huán)保和電網(wǎng)負荷特性等方面分析課題研究背景和意義，簡要介紹蓄冰空調和分布式光伏研究現(xiàn)狀及本文主要研究內容，并詳細介紹了蓄冰空調系統(tǒng)的蓄冷方式、運行工況、拓撲結構、運行策略和控制策略等內容。
　　然后，分析樓宇冷負荷主要影響因素，以相似日冷負荷值、溫度值和預測日溫度值等作為輸入神經(jīng)元，建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡冷負荷預測模型。并以江蘇某綜合樓宇數(shù)據(jù)對模型預測精度進行驗證，預測結果與實際冷負荷基本接近，且能較好地跟隨

3、冷負荷變化趨勢。相對預測誤差基本都在±5％之內。同樣建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡光伏出力預測模型，并提出網(wǎng)絡訓練樣本篩選算法，在預測前預先篩選出與預測日季節(jié)和天氣最接近的訓練樣本。用該模型對上述樓宇光伏出力進行預測，晴天和雨天預測誤差分別在±10％和±20％以內，陰雨天光伏出力隨機性大、波動性強，因此預測誤差較大。整體來看，冷負荷和光伏出力預測模型預測精度都在可接受范圍內，滿足實用性要求。
　　其次，分析蓄冰空調初期投資和投運后經(jīng)濟效益計算方

4、法，蓄冰空調初期投資主要考慮制冷主機、蓄冰設備及相關輔助設備的設備費用，經(jīng)濟效益主要考慮蓄冰空調將樓宇負荷從高電價時段轉移至低電價時段減少的電費支出。根據(jù)初期投資和經(jīng)濟效益計算方法，以蓄冰空調系統(tǒng)在有效使用年限內凈效益最大為目標，建立蓄冰空調容量配置模型，并以上述樓宇實際數(shù)據(jù)為例進行算例分析。
　　最后，基于冷負荷和光伏出力預測模型，以蓄冰空調和分布式光伏協(xié)調運行費用最低為目標函數(shù)，考慮系統(tǒng)冷平衡、電平衡、制冷機制冷/制冰容量約束

5、、蓄冰容量約束和樓宇對外負荷特性波動約束等約束條件，建立蓄冰空調和分布式光伏協(xié)調運行優(yōu)化控制模型。以上述樓宇數(shù)據(jù)為例，分別計算工作日和節(jié)假日系統(tǒng)協(xié)調運行控制策略。分析計算結果知，當制冷機理論開啟臺數(shù)小數(shù)部分較大時，制冷機制冷時運行于額定狀態(tài)，剩余冷需求由融冰提供;當制冷機理論開啟臺數(shù)小數(shù)部分較小時，蓄冰槽以最大速率融冰供冷，剩余部分冷量由各臺制冷機平均分配。無論何種負荷特性，該模型均能計算出蓄冰空調和分布式光伏協(xié)調運行最優(yōu)控制方案，在不