协同考虑空气质量与热舒适度的空调系统双层优化控制策略
作者机构:华南理工大学电力学院 哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院
出 版 物:《电力系统自动化》 (Automation of Electric Power Systems)
年 卷 期:2024年
核心收录:
学科分类:080705[工学-制冷及低温工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理]
基 金:国家重点研发计划(2022YFB2703500) 广东省基础与应用基础研究基金(2022A1515011035) 中央高校基本科研业务费(2023ZYGXZR064)
主 题:多区域暖通空调系统 模型预测控制 空气质量 热舒适度 双层优化
摘 要:暖通空调系统(HVAC)作为智能楼宇的耗能主体,实现其能耗成本与用户舒适度之间的灵活权衡具有重要意义。然而,并行考虑以上两种因素时,系统优化模型的耦合项增加,求解难度显著提高。基于学习的控制策略在模型构建上具有便捷性,但节能效果一般。面对以上挑战,提出协同考虑空气质量与热舒适度的双层优化控制策略。首先,基于阻容等效电路的热动态模型和楼宇内部物理结构,精确刻画各区域温度和空气质量的耦合关系。其次,以能耗成本最低及用户舒适度最优为目标,对HVAC的运行策略进行优化。为解决模型的耦合问题,将空调系统进行双层优化控制,上层优化送风质量流量,下层优化通风率,并采用滚动优化方法修正误差。最后,在夏季制冷场景下,对不同舒适度系数下的双层优化控制结果进行分析,并与其他控制策略进行比较。结果表明,该方法能兼顾经济性和用户舒适度。