工业冷却循环水节能优化改造

随着节能降耗呼声越来越高,工业冷却循环水系统节能优化改造也越来越被社会所关注。通过建立循环水泵和风机的能耗自动控制体系,实现循环水泵和风机的无极调速;建立冷源以及整个管网的能耗自动控制系统,通过自动控制系统采集系统的泵组、供回水温度、供水压力和系统阻抗的运行参数,实时监控循环水系统,动态调节工艺循环水系统的实时供应量,精确控制冷量供需平衡,最终提高工业循环水系统整体能效。主要介绍了工业循环水改造的基本原理、案例分析以及应用前景。     

一次泵变速变流量系统的最优化运行

以冷却泵、冷冻泵和冷水机组总能耗最小为最优化目标,取冷却水流量率、冷水出口温度和冷水流量率为优化参数,建立一次泵变速变流量系统总能耗优化模型,利用MATLAB编制了负荷率为80%的某实际制冷系统的优化程序。结果表明,负荷减少时合理控制运行参数可降低空调系统运行费用。     

地表水水源热泵输配系统优化模型的研究

以输配能耗最小为目标,室内舒适和建筑节能相关要求为约束条件,利用MATLAB的优化工具箱,对地表水水源热泵输配系统的优化模型进行研究,确定影响地表水水源热泵输配系统能耗的主要因素。应用此方法对水源热泵实验系统进行了应用分析,得到了系统随负荷率变化的冷却水和冷冻水变流量优化运行方案。对于大部分时间处于部分负荷运行的系统,优化运行比定流量运行可减少能耗10%以上。该优化模型能方便地应用于实际工程,为输配系统的设计和运行提供最佳参数,实现随负荷变化的流量调控,从而有效降低水源水输配能耗,提高系统能效。     

一次泵变频调速变流量系统的节能优化

以一定制冷量时冷却水泵、冷冻水泵和冷水机组总的能耗最小为最优化目标，选取冷却水流量率、冷冻水出口温度和冷冻水流量率为优化参数，建立了一次泵变频调远变流量系统总能耗的优化模型，利用MATLAB（Matrix laboratory）为平台编制了数学模型解算程序。以一负荷率为80%的实际制冷系统为例进行分析，结果表明，当负荷减少时，合理减少水泵流量、降低水泵能耗可以使空调系统的运行费用大大降低。     

一次泵变频调速变流量系统的节能优化

以一定制冷量时的冷却水泵、冷冻水泵和冷水机组总能耗最小为最优化目标，选取冷却水流量率、冷冻水出口温度和冷冻水流量率为优化参数，建立了一次泵变频调速变流量系统总能耗的优化模型，并利用MATLAB（Matrix laboratory）为平台编制了数学模型解算程序。以一负荷率为80％的实际制冷系统为例进行分析，结果表明，当负荷减少时，合理减少水泵流量、降低水泵能耗可以使空调系统的运行费用大大降低。     

有杆泵抽油机井节点能耗及系统效率优化仿真模型及应用

机采井能耗高、系统效率低,严重制约了大庆油田有杆泵抽油系统的高效运行和区块整体经济、有效开发,机采井的能耗分析与节能优化研究已成为油田节能工作迫切需要解决的问题之一.通过对有杆泵抽油机系统效率进行组成分析,把有杆泵抽油机系统分为电机、皮带、减速箱、四连杆机构、盘根盒、抽油杆、抽油泵和管柱8个节点,建立了能耗所占比重较大的电机能耗、抽油泵能耗、抽油杆能耗和管柱能耗仿真模型以及熵权模糊优化仿真模型.根据所建立的仿真模型和大庆油田某采油厂在用的4种机型的8个节点的测试资料,利用Visual Basic 6.0开发了有杆泵抽油机系统节点能耗和系统效率优化仿真软件.仿真计算结果表明,各节点损耗大小的次序为:电机＞抽油泵＞抽油杆柱＞管柱＞皮带-减速箱＞四连杆＞盘根盒.依据仿真结果,有针对性地进行抽汲参数优化,使抽汲参数更加合理.与优化前相比,抽油机井优化后的系统效率提高了4.74个百分点.     

热泵系统输送能耗比例及系统优化

摘 要：利用热泵技术为建筑物供暖制冷,具有巨大的经济与环保效益。为了降低热泵系统输送能耗,建立了输送距离界限模型和输送能耗比例模型。综合考虑系统的运行费与初投资,在管材价格、安装价格一定的条件下,对传统比摩阻计算式进行了经济优化,得到了适用于热泵系统的经济比摩阻范围（40~80Pa/m）,该值较传统经济比摩阻取值偏小,以此经济比摩阻可确定水源输送距离界限（1200~2500m）,并据此指导输配管网设计,以降低和控制热泵系统输送能耗比例(10%~20%)。     

成品油管道工艺方案优化设计

成品油管道通常采用顺序输送方式输送各种油品，沿途设有多个分输站。随着油品分输，流量呈阶梯状递减，管径也随之发生变化。以成品油管道系统评价期内总费用现值最小为目标函数，建立了带分支的长输成品油管道工艺方案优化设计的数学模型。     

嵌入式电力能耗检测系统的开发与调试

为解决建筑电力能耗的监测问题本文介绍了一种基于ARM9的电力能耗检测设备的分析与设计,该设备可检测多项电能指标,能够对电能消耗情况进行实时检测,实现了电能能耗数据的实时采集、实时传输;同时具有功耗小、成本低、实用性强、实时性高等特点。文章对该系统的基本结构、硬件设计、软件设计及系统调试的过程进行了介绍。     

基于DEA方法的成品油管道能耗水平评价

为了更好地评价成品油管道运行的优劣,采用DEA法建立最优运行成品油管道能耗评价模型,从管道整体和泵站两个角度对不同周期的能耗数据进行分析、评价,从而确定最优运行的成品油管道,并提出使各对比周期达到相对最优的改进目标值。DEA法为成品油管道的运营管理提供了一种有效的分析、评价方法。同时,为实现管道最优运行采取具体措施和能耗管理提供了辅助决策手段。     

热泵系统的输送能耗与经济比摩阻

为了降低热泵系统输送能耗,建立了输送能耗比例模型(TECPM)和输送距离界限模型(TDBM),提出了新经济比摩阻(NSFR)的概念。根据现有比摩阻计算公式,并结合经济指标,推导了更经济的比摩阻计算式,得到了新经济比摩阻范围,以此确定水源输送距离界限,并依据它进行管网设计,以降低和控制热泵系统输送能耗比例(15%~20%)。     

基于并联泵组全生命周期的多目标能效优化控制模型

目前国内对于并联泵组大多采用单目标控制模型，在使用过程中只注重运行工况的能效优化和运行成本，无法根据泵组在全生命周期中的综合能效状态来自适应调整泵组实时工况下的运行策略。为此，提出一种可在全生命周期中根据当前泵组的能效状态，自主调节3个目标函数权重系数的多目标泵组能效优化控制模型，从而提高泵组在全生命周期中的能效并延长泵组的使用周期，并利用理想点数值和距离偏差法确定目标函数，借助于LINGO求解多目标理想点模型，得到最高系统总效率、最低泵组比能耗和最高系统可靠性的最优解。试验结果表明，改进后的多目标理想点模型能根据泵组实时状态调整目标权重组合，从而调整泵组实时控制策略。     

变工况污水源热泵系统性能优化研究

在污水源热泵系统仿真模型的基础上,权衡了各阶段不同工况性能系数对全年总能耗的影响,提出了污水源热泵系统全年性能优化理念,定义了全年性能系数ACOP,并以此作为优化目标函数,以机组蒸发器、冷凝器和污水-中介水换热器的换热面积作为优化变量,研究系统通过机组压缩机启停控制方式下系统的面积优化匹配,并分别与系统初始设计参数、以供热性能系数HSPF、制冷性能系数SEER和EER为优化目标的优化计算结果进行对照,结果表明,采用ACOP作为优化目标具有更加客观的节能效果。     

成品油管道能源管理系统的研究

成品油在管道输送过程中,沿线泵机组在管道运行中要消耗电力。结合成品油管道能源管理的国内、外现状,对成品油管道能源管理过程中存在的问题进行了分析总结,并根据能源管理工作的总体目标和成品油管道的运营特点,设计了成品油管道的能源管理系统,并阐述了其主要研究内容。     

成品油长输管道工程设计节能分析

管道输送是成品油最主要的运输方式。从工艺及设备角度分析了成品油长输管道的能耗情况,并提出成品油长输管道工程设计中的节能措施。     

多能源发电控制模式下多机组负荷分配优化

以东北地区某1 100 MW电厂进行示范验证,研究了新型电网调度模式下的电厂负荷分配问题。基于机组特性和电网调峰补贴政策建立了全厂的经济性收益评估模型,并结合热力系统映射模型和智能优化算法,形成面向多能源发电协同控制模式的多机组热电负荷分配实时优化方案和日前优化方案。研究结果表明：基于实时优化方法获得的负荷分配方案在7种历史工况下可以实现11.56%～33.94%的经济性提升;日前优化方法相比于实时优化可以进一步提升电厂的经济性,在所选取典型日场景中可提升28.07%;有效解决新型电网调度模式下电厂内负荷分配的难题,为运维人员的决策提供指导。     

基于模型的电控单体泵怠速控制策略的开发

以电控单体泵控制系统的开发为研究背景，进行了基于模型的电控单体泵怠速控制算法的V模式开发：利用Matlab／Simulink仿真工具，建立了电控单体泵怠速控制算法模型；利用TargetLink自动代码生成工具，实现模型程序代码至控制系统标准C代码的生成，同时对控制算法模型进行模型在环仿真与软件在环仿真以考察代码的生成精度；通过仿真开发工具实现模型代码的硬件下载；利用硬件在环仿真系统以及标定工具实现对控制策略算法的校验以及参数的在线优化。仿真与硬件在环测试结果表明：所设计的怠速闭环控制算法能够满足电控单体泵控制系统的需要；TargetLink是一个比较好的软件代码生成工具；V模式开发方案是一种有效的电控单体泵控制系统的开发流程，在缩短开发周期的同时，降低了开发成本。     

太阳能与空气源热泵联合供热水系统控制策略的研究

以长沙地区某宿舍建筑为例,基于TRNSYS软件建立了太阳能与空气源热泵联合供水的双水箱系统数学模型,模拟不同季节水箱内的水温变化及运行能耗特点,利用正交试验法分析集热器的质量流量、热泵启停温度和供水负荷等因素对系统运行能耗的影响,并与传统的双热源单水箱系统进行比较。结果表明:影响系统能耗大小的显著性因素,在夏季时为恒温水箱进水温度,在冬季时为热泵启停温度;与单水箱系统相比,双水箱系统运行能耗更低(夏季可降低45%、冬季可降低9.5%)。研究结果对指导太阳能热水系统的设计和优化控制具有重要意义。     

基于传感器网络的大坝安全监控系统

针对国内较多大坝存在严重的安全隐患,设计了基于传感器网络的大坝安全监控系统,包括数据采集系统、数据分析系统和数据显示系统三个子系统。应用先进的网络技术和计算机技术,集规范性、专业性、通用性为一体,实现了对大坝安全状态的自动化采集、实时分析和评价、在线显示。重点阐述传感器网络的能量优化,提出了一种改进的路由协议模型,即结合单跳路由和多跳路由的混合路由协议,使节点能耗较为均衡,整个系统的能量关系得到改善,大大延长网络系统的生命周期。     

考虑时段耦合的带有蓄电池的用户光伏系统优化运行研究

考虑到光伏出力、负荷变化以及电价都有明显的以一天为周期的变化规律,建立以天为一个运行优化周期,一天内又可分为任意多个时段的带有时段耦合的配蓄电池的用户光伏系统的运行优化模型。该模型在整个优化周期表现为非线性模型或分段线性模型,通过控制变量分拆的方法将其改造为等价全局线性模型,以便运用高效快捷的线性规划单纯形算法对其求解。与非线性模型在相同条件下进行比较,该模型不仅可在分时电价、实时电价下得出最佳运行方案,更重要的是在运算时间上也有极强优势,所以不但可用于日前优化方案的制定,也可用超短时优化方案的制定。最后在某省现行分时电价下应用该模型预测了蓄电池配在光伏系统中可实现盈利的折旧费或投资成本。