冷热电联供多目标优化方法研究与实现

随着社会经济不断发展,国家对能源的需求越来越大,导致能源枯竭的威胁越来越成为成为了人们关心的重点。同一时间在国内,高速发展带来的环境污染问题也开始吸收大众的注意。为了社会经济的科学可持续发展,必须摒弃传统的产能方式,推广使用高能源利用率,低污染排放的新型产能方式势在必行。而如何提高能源利用率的同时还降低污染排放成为了最为关键的问题。冷热电联供(CCHP)联供是一种新型的产能方式,通过回收产能过程中的废热,并将废热转换成用户制冷所需的冷量的方法,实现了能源的阶梯化利用。冷热电联供系统可以同时向用户提供电、热,冷三种负荷,可以在有效保障用户日常生活所需的同时也可保证能源利用率高和污染排放低。大范围建立使用冷热电联供产能方式的能源站是能源枯竭,环境污染等问题的有效解决方案。在能源站投建的过程中,既要保证低能源消耗,污染排放,又要保证企业自身的利润,而如何平衡这三项指标成为了当前的研究热点。据此本文的主要工作可以分为以下三个方面:(1)冷热电联供系统的模型建立。本文通过对目前主流的冷热电联供系统进行分析整理,建立系统运营策略模型,在此基础上建立燃料消耗,运营费用,污染排放三个评价指标的模型,最后再此基础上,建立了基于多目标优化问题的相关概念的冷热电联供系统的多目标评价模型,寻求其Pareto最优解集。(2)提出了一种基于轮盘选择机制的多目标人工鱼群算法。本文在冷热电联供系统模型的基础上确定冷热电联供系统的多目标优化问题,并使用本文提出的基于轮盘选择机制的多目标优化算法进行求解。本文利用多目标优化问题特性对基本人工鱼群算法进行改造,使其可以适用于多目标优化问题的求解,并且为了避免算法陷入局部最优解,而导致解集过于集中,本文采取了轮盘选择机制对算法进行了改进,并与PSO算法和NSGAII进行了比较试验。(3)实现了冷热电联供系统软件。本文在前面工作的基础上分别实现了冷热电联供系统中的负荷预测模块和多目标优化模块,将两者组合形成冷热电联供系统,并展示软件成果。