基于BAS-PSO优化算法的集中空调智能控制系统研究

精密空调集中系统一般是以最大负荷状况运行,但实际送风末端的负荷需求并不能够达到最大值,这造成了极大的能源浪费。为此,研究利用支持向量回归机对末端负荷需求进行合理预测,构建了空调负荷预测模型。然后根据将所得到的负荷预测值输入研究所设计的寻优模型中。研究利用天牛须搜索算法和粒子群算法构建了一种寻优模型,对集中空调进行智能控制。在研究过程中发现,该算法仍存在易陷于局部最优解,收敛精度低等局限性,为此引入自适应非线性惯性权重系数和Levy飞行策略对其进行优化,最终得到了一种新的集中空调智能控制系统。通过实验分析可知,模型最终产生总能耗为270.76 kW,平均节能率为27.55%,能够有效优化控制空调系统,实现节能减耗。     

基于动态负荷需求分析的冷冻站测控系统设计

依据某病房办公楼空调系统的历史运行数据,进行了动态负荷需求分析,研究了空调运行冷负荷次数、时间频数和空调系统循环水温差随空调负荷变化趋势,提出了将模块化冷水机组4∶2∶4分组控制和空调水系统恒温差变频控制相结合的按需供冷方案。搭建了以PLC为核心的节能控制系统,经过运行实验,节能率26.1%,达到了很好的节能效果和经济性。     

基于负荷预测的冷冻站系统非线性预测控制

我国建筑能耗约占社会总能耗的30%,其中集中式暖通空调系统能耗约占一半以上.为提高节能效率,本文提出基于负荷预测的空调冷冻站系统神经网络预测控制策略.本文采用神经网络作为优化反馈控制器,将满足负荷需求和系统能效比需求作为优化目标,将变分法和随机梯度下降法相结合,对神经网络权值进行滚动优化,既能解决传统变分法由开环控制引发的对随机干扰和不确定性敏感的问题,又可避免基于动态规划的非线性优化算法的"维数灾"问题.本文以北京某国企科研楼的空调系统为研究对象,实验结果表明,本文所提出的神经网络预测控制策略与PID控制算法相比,系统总能耗节省约8.57%,并且在控制过程中能够克服各种变化和不确定性因素的影响,具有更好的动态和稳态性能,且该算法占用存储空间适中、计算量小,易于工程实现.     

中央空调冷却水系统节能优化控制研究

根据中央空调冷水机组和冷却水系统各设备的现有功耗模型,拟合实验中采集到的有关数据,包括:系统负荷、冷水机组冷却水进水温度、冷却水泵流量和冷却塔风机运行频率,建立总功率的一般优化方程;采用BFGS变尺度优化算法算出不同条件下的能耗最小工况,并以此来控制冷却水系统设备;结果表明,该方法具有实现方便、节能效果显著的特点。     

基于MSTSO算法的冷水机组负荷分配模型研究

为降低空调系统的运行能耗,优化冷水机组的负荷分配,首先提出了一种多策略改进的金枪鱼优化算法(MSTSO),引入黄金正弦觅食机制和非线性惯性权重来加强算法对最优解的全局定位能力;通过蜜獾随机搜索策略赋予算法更强的性能以跳出局部最优。接着利用双向长短期记忆网络(BiLSTM)搭建能效预测模型并用MSTSO算法对其初始参数进行寻优从而获得最佳训练效果。最后进一步提出BiLSTM-MSTSO负荷分配模型,对多台冷水机组的负荷进行合理分配与优化。实验结果表明,优化后的BiLSTM预测模型拥有更高的预测精度,MSTSO算法相较其他智能优化算法可以减少更多的能耗并最大化提升冷水机组的运行效率。因此BiLSTM-MSTSO智能模型适用于多冷水机组的能耗预测与优化。     

基于改进DEPSO算法的冷水机组负荷优化方法

针对目前单一优化算法对最优冷水机组负荷(OCL)的求解过程存在收敛性能不佳的问题,提出一种改进的具有差分进化算子的粒子群优化算法（改进DEPSO算法）求解夏季典型日的OCL,并利用k均值聚类算法对系统冷负荷进行分类,以最大限度降低多冷水机组系统的能耗。通过实际案例验证该方法的节能效果和有效性,结果表明,与粒子群优化算法和差分进化算法相比,所提方法能以较少的迭代次数搜索到最小系统能耗值,且获得较优的平均最小系统能耗值。     

采用改进被囊群算法的多冷水机组负荷分配优化

为了降低中央空调系统的运行能耗,针对多冷水机组负荷分配优化问题,提出一种随机森林特征优选结合核函数极限学习机的冷水机组能效预测模型,通过剔除冗余特征提高预测精度;然后提出一种混合策略改进的被囊群算法,融合鲸鱼螺旋搜索策略改进个体更新方式,引入非线性动态权重平衡全局探索和局部开发,使用空翻扰动策略避免陷入局部最优;最后在能效模型的基础上,采用改进被囊群算法对多冷水机组负荷分配进行优化。实验结果表明,随机森林特征优选的方法可以有效的提高能效预测模型的准确度;改进被囊群算法通过优化机组的启停状态和负荷率可以有效发挥系统的节能潜力,与原有方法相比能耗降低约6%。说明该方法适用于多冷水机组的负荷分配优化问题。     

基于改进和声搜索的地铁通风策略优化

中国城市轨道交通正处于快速建设中,进一步改善车站内环境并降低车站运行能耗成为实现轨道交通高质量发展的关键途径。其中,通风系统在地铁环控系统总能耗中占比17%。为了在兼顾站内空气品质与舒适性的同时,减小系统末端风机能耗,模拟分析了西安某地铁站的空调负荷,建立了负荷预测模型并计算目标送风量,采用改进多目标和声搜索算法优化逐时送风量。通过与传统运行策略对比分析发现,优化后站内温度有明显提升,并且与室外保持约4 ℃的温差,满足车站内乘客暂时热舒适需求,在维持站内CO2浓度低于健康浓度限值的前提下,通风系统节能率达22.7%。     

轨道交通车站空调水系统新型节能控制方法研究

面对轨道交通能耗逐年递增的现状,我国大力提倡轨道交通节能,并提出绿色轨道交通的概念;针对传统轨道交通空调系统所存在的冷水机组制冷量过剩、冷冻和冷却水流量无法自动调节等问题,设计一种新型节能控制系统,对车站冷负荷变化规律进行分析,对系统进行集中监控;利用变频技术和闭环控制系统,计算所需冷负荷,智能控制电机转速,自动调节冷水机组的制冷量与空调末端冷量,使冷却系统处于最节能的工作点;轨道交通空调水系统应用该节能系统后耗电量大幅度降低,从而节约大量能源。      

基于粒子群算法的室内环境节能优化控制

目前建筑室内环境节能优化控制大多侧重于室内空调、照明等各分系统的独立优化控制,但从能量消耗角度来考虑,如何兼顾各个系统的耗能,使整体耗能最小是最节能的。针对这一问题,提出了一种基于粒子群算法的节能综合控制,通过寻找窗帘开启的最优角度,调节高精度电动窗帘满足室内光环境需求,降低照明能耗,同时将日射得热引起的空调冷负荷降到最低,使整体效能最佳,从而提高系统的效率。实验结果表明,该控制方案综合考虑了照明能耗和空调能耗的合理分配,能为建筑物整体能耗节约了大约30%的能耗。     

基于模糊理论的中央空调水自动控制系统设计

由于中央空调水系统非线性、大滞后的特点,目前楼宇自控和通用变频器控制方法的节能效果不显著,提出了模糊控制方法,通过负荷预测模糊控制的冷冻水控制和自适应模糊算法的冷却水控制,实现了冷水机组制冷量的供给与末端负荷需求大小相匹配、冷却水系统处于最大效率运行,取得了最大的节能效益。最后完成了冷冻站中央空调水系统的控制设计,并以实际工程测试结果分析了中央空调模糊控制取得节能效果。     

基于改进烟花算法的并联冷机负荷分配优化

针对并联冷机负荷分配优化问题提出一种改进烟花算法,以并联冷机系统功耗最小为优化目标,以每台冷机的部分负荷率作为优化变量进行求解.在改进烟花算法中,首先针对基本烟花算法搜索初始解不均匀问题,提出基于混沌初始化的变量定义方法;然后针对高斯突变不利于跳出局部最优问题,采用变异范围更大的莱维飞行变异方法,提高了基本烟花算法的搜索能力;最后针对改进的烟花算法,以两个并联冷机系统测试案例对所提出的改进烟花算法性能进行测试,并与其他的优化算法的结果进行对比.实验表明,相比于其他算法,改进烟花算法可以得到较优的运行策略,具有较好的节能效果.     

洁净手术部净化空调系统的自动节能设计

在整体建筑能耗中,空调系统的能耗占主导地位,尤其是医院的洁净手术部空调系统。目前洁净手术部空调系统的特点是系统风量大,运行时间长,能耗及运行成本高,节能已成为医院方面对净化空调系统要求的共识。北京康复医院手术部净化空调系统采用一种新型的空气处理方式,降低了能耗同时保证手术室的净化等级和手术室内的温湿度要求,为洁净手术部项目的正建、筹建、已建过程提供一些参考意见。     

基于Hadoop的公共建筑能耗数据挖掘方法

针对建筑能耗数据无法有效利用这一问题,提出利用Hadoop分布式架构,结合建筑基本信息对公共建筑能耗数据进行数据挖掘的方法.对基于Hadoop的公共建筑能耗数据挖掘系统进行了初步设计,并对系统的基本架构和各模块的功能进行了设计和说明.同时,对Apriori算法和C4.5算法实现MapReduce分布式设计.以山东省100栋办公建筑制冷期的空调系统耗电量为例进行实验分析,得到6类建筑信息属性对空调系统能耗的影响规律,并生成空调系统耗电量判定树,可判别建筑空调系统耗电量等级,并对样本建筑的节能改造提供具有针对性的建议.     

基于多策略改进麻雀搜索算法的并联冷机系统节能优化

针对并联冷机系统负荷分配优化问题,提出一种基于多策略的改进麻雀搜索算法,以系统功耗最小为优化目标,以各冷机的部分负荷率为优化变量进行求解.在改进算法中,首先,针对基本麻雀搜索算法初始解的质量差且不均匀问题,引入混沌序列机制对位置初始化;然后,针对算法初期易早熟导致搜索精度低的问题,提出将粒子群算法中的速度概念引入发现者的位置更新公式中,提高算法的寻优精度.为了避免算法长期陷入局部最优,结合狼群算法猛狼的跟随策略优化跟随者的位置,自适应调整个体权重提高算法的收敛速度;接着,选取两个测试案例对所提出算法的性能进行详细测试,并与其他常用算法对比,改进的麻雀搜索算法在案例中最高分别可节能17.8%和23.97%;最后,运用实际系统仿真平台验证所提出改进算法收敛快、运行时间短、鲁棒性好的优点.     

PLC、变频器在中央空调冷却水泵节能循环控制中的应用

中央空调系统是大型建筑物不可缺少的配套设施之一,其电能的消耗非常大。由变频器、PLC构成的控制系统应用在中央空调的冷却水泵的节能改造中,使冷却水泵能随空调负荷的变化而自动变速运行,达到显著节能效果。     

多级压缩空气储能系统变工况的优化运行控制

多级压缩空气储能系统以压缩空气储能及热存储技术为基础,具备冷、热、电多种能量存储及供给能力.针对多变复杂工况下系统热能合理分配问题,提出了一种多级压缩空气储能系统变工况优化运行控制策略.首先基于热力学方法分析,建立压缩空气储能系统模块化数学模型.其次根据系统负荷需求,在"以电定热"及"以热定电"两种工作模式下,分别以储热热量消耗量最小及输出电功最大为优化目标建立优化模型,求解得到不同工况下系统各部件运行参数,并以1 MW多级压缩空气储能系统为例,进行优化求解.该控制策略有效地解决了多级压缩空气储能系统在变工况下的内部能量调配、系统内部运行参数选取的问题,为实现系统高效运行提供有效途径.