基于负荷预测的商场空调冷冻水系统优化运行研究

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1、硕士学位论文基于负荷预测的商场空调冷冻水系统优化运行研究作者姓名蔡盼盼学科专业化工过程机械指导教师周璇副研究员所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2015年4月StudyofEnergy-savingOperationOptimizationforChilledwatersystemofShoppingMallBasedonCoolingLoadPredictionADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：CaiPanpanSupervisor：AssociateProf.ZhouXuanSouthChinaU

2、niversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TB65学校代号：10561学号：201220102189华南理工大学硕士学位论文基于负荷预测的商场空调冷冻水系统优化运行研究作者姓名：蔡盼盼指导教师姓名、职称：周璇副研究员申请学位级别：工学硕士学科专业名称：化工过程机械研究方向：过程装备的高效节能与可靠性论文提交日期：2015年04月20日论文答辩日期：2015年06月08日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：罗小平委员：陈国华周璇闫军威冯毅华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的

3、指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：2015年04月20日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印

4、或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用本授权书。不保密,同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：2015年04月20日指导教师签名：日期：2015年04月20日作者联系电话：15088050963电子邮箱：15088050963@163com联系地址(含邮编)：广东省广州市天河区五山路381号29号楼203

5、室（510641）摘要大型综合商场数量逐年大幅增加是城市经济蓬勃发展的必然趋势，由此引发的建筑高能耗问题日益突出。中央空调系统作为大型综合商场的重点耗能设备，由于长期运行在部分负荷下，缺乏合适的动态调节手段，无法根据建筑负荷变化动态调节等原因，导致系统能耗过高且存在较大的节能空间。冷冻水系统作为中央空调系统的重要组成部分，开展基于建筑冷负荷在线预测的冷冻水系统实时优化运行研究对中央空调系统节能意义重大。本文以广州某大型综合商场冷冻水系统为研究对象，根据采集的实时运行数据，对空调负荷的主要影响因素进行SPSS相关性分析，选择了合适的负荷预测模型输入参数，并利用支持向量回归机良

6、好的非线性映射特性，建立基于支持向量回归机的商场空调负荷预测模型，模型参数采用粒子群优化算法进行寻优。实验结果表明，本文建立的基于支持向量回归机的空调负荷预测模型较BP神经网络模型具有更高的预测精度，预测最大相对误差均在10%以内，最小相对误差均低于1%，平均相对误差分别为4.30%、4.33%。本文采用半经验法建立了商场中央空调冷水机组和冷冻水泵运行能耗模型，并针对各设备运行能耗模型参数的缓慢时变特性，提出自适应调节遗忘因子辨识方法，在线辨识冷水机组和冷冻水泵的运行能耗模型参数。实验结果表明，与固定遗忘因子递推最小二乘辨识法相比，自适应调节遗忘因子辨识方法具有较高的辨识精

7、度，在辨识过程中能够适应冷水机组和冷冻水泵运行能耗模型时变性的需求。在此基础上，本文还提出了基于遗传算法的商场冷冻水系统运行参数优化方法。该方法以冷水机组和冷冻水泵总运行能耗最小为优化目标，在相应的约束条件下，利用遗传算法对冷冻水供水温度和冷冻水干管供回水压差两个变量进行寻优。仿真实验结果表明，商场冷冻水系统运行参数优化运行方式下的能耗，与系统实际运行能耗相比，节能率达到4.8%。最后，论文提出了基于负荷预测的冷冻水系统节能在线优化运行方法，详细介绍了其在线优化运行流程。并利用Matlab软件编写了相应的冷冻水系统