發(fā)布時間：2020-06-20 04:21

【摘要】：現(xiàn)代城市道路交通擁堵、城市尾氣污染,市民乘車難等問題日益加重,地鐵的出現(xiàn)有效的改善了這些問題,并且會帶來社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。然而隨著地鐵運(yùn)營費(fèi)用的不斷增大,地鐵站空調(diào)系統(tǒng)是整個地鐵站系統(tǒng)的能源消耗大戶,約占總用電量的30%-50%,因此地鐵站空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能意義重大。由于地鐵站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備選型偏大、控制策略單一,并且車站負(fù)荷動態(tài)變化,節(jié)能措施不到位,造成了很大的能源浪費(fèi)。分析空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷影響因素,并且制定合理可行的控制策略是非常必要的。因此本課題從以下4個方面進(jìn)行了研究:(1)地鐵站空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷的影響因素分析地鐵車站的構(gòu)造不同于地上建筑,影響空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷的因素復(fù)雜,例如列車活塞風(fēng),客流量等,這些影響地鐵站空調(diào)負(fù)荷的因素不能直接測量,通常的計算方法粗糙且?guī)в衅�。本文提出一種基于面積的灰色關(guān)聯(lián)分析算法對影響空調(diào)負(fù)荷的因素進(jìn)行分析。本文依據(jù)北京某職業(yè)學(xué)校搭建的地鐵站通風(fēng)空調(diào)實訓(xùn)系統(tǒng)來搭建TRNSYS仿真平臺,依托仿真系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)建立灰色關(guān)聯(lián)模型,并分析其相關(guān)性。與其它分析變量相關(guān)性的算法作對比,實驗結(jié)果表明該算法能更加準(zhǔn)確的分析影響因素與負(fù)荷之間的相關(guān)性,并且經(jīng)過相關(guān)性分析的預(yù)測模型相較于不進(jìn)行相關(guān)性分析的預(yù)測模型,預(yù)測精度更高。(2)基于GAW-LS_SVM的地鐵站空調(diào)負(fù)荷的預(yù)測模型的研究影響地鐵站空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷的主要因素是人體熱負(fù)荷,由于客流量的不穩(wěn)定性,導(dǎo)致用于建模的數(shù)據(jù)樣本不可避免包含異常值,很大程度地影響建模的質(zhì)量。本文提出一種基于樣本誤差的加權(quán)最小二乘支持向量機(jī)(Grey incidence analysis and Adaptive Weighting Least Squares Support Vector Machines,GAW-LS_SVM)建模方法。依據(jù)樣本擬合誤差分布特點提出一種改進(jìn)的權(quán)值規(guī)則,以此減小樣本誤差給建模帶來的精度影響。本文用一種人群搜索算法優(yōu)化LS_SVM的參數(shù)。與其他加權(quán)規(guī)則和不做樣本加權(quán)的方法作對比,結(jié)果表明,本文提出的算法能更好地預(yù)測空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷,預(yù)測精度更高。(3)基于修剪與響應(yīng)控制策略的空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能研究地鐵站空調(diào)水系統(tǒng)的負(fù)載根據(jù)最大容量設(shè)計,然而空調(diào)系統(tǒng)大部分運(yùn)行在部分負(fù)荷下,造成極大的能源浪費(fèi)。本文根據(jù)地鐵站的預(yù)測負(fù)荷,研究一種基于修剪與響應(yīng)的控制策略。以水泵出水管道處的壓力為控制變量,用修剪與響應(yīng)規(guī)則控制壓力值。與溫差控制策略作對比,實驗結(jié)果表明:修剪與響應(yīng)控制策略節(jié)能相比于變溫差控制策略節(jié)能12%。(4)在地鐵實訓(xùn)平臺驗證修剪與響應(yīng)控制策略的可行性及節(jié)能效果在地鐵實訓(xùn)平臺應(yīng)用修剪與響應(yīng)控制策略,實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化控制。基于實訓(xùn)平臺運(yùn)行數(shù)據(jù),建立基于GAW-LS_SVM的負(fù)荷預(yù)測模型。為了驗證本文控制策略的可行性和節(jié)能效果,同時將定頻控制和基于溫差的控制策略應(yīng)用于實訓(xùn)平臺。實驗表明:修剪與響應(yīng)控制策略節(jié)能率為20.43%。
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU962
【圖文】：

圖 1-1 地鐵各部分耗能所占比例Fig.1-1 Proportion of subway each part energy consumption提出及意義屬于地下建筑，不同于常規(guī)的地面樓宇建筑：一是它四周，僅僅有車站進(jìn)出口、風(fēng)機(jī)排風(fēng)口以及冷卻塔等少數(shù)地方建筑相比，通風(fēng)性較差。二是地鐵站內(nèi)人員流動大，并且?guī)淼臒崃恳苍谧兓痆5]。三是地鐵站產(chǎn)生的熱量大且不易調(diào)系統(tǒng)。這三個方面充分說明地鐵站空調(diào)系統(tǒng)的重要性。期間人流遠(yuǎn)大于地面建筑，負(fù)荷較大。所以在地鐵項目設(shè)2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》地鐵設(shè)備的設(shè)計容量一般按遠(yuǎn)期最選擇，同時考慮預(yù)留一定的設(shè)計余量。然而在空調(diào)系統(tǒng)小于遠(yuǎn)期負(fù)荷，系統(tǒng)的負(fù)荷往往達(dá)不到設(shè)計的最大負(fù)荷，還會隨著各種因素的影響而變化，近期系統(tǒng)需求與系統(tǒng)的

空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷特點通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成 所示的是地鐵車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的組成。本文只研究車站通站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)示意圖如圖 2-2，可以分為風(fēng)系統(tǒng)和水系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)隧道通風(fēng)系統(tǒng)車站通風(fēng)系統(tǒng)區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)車站隧道排熱系統(tǒng)（屏蔽門）隧道降溫系統(tǒng)（需要時）空調(diào)冷水系統(tǒng)（水系統(tǒng)）公共區(qū)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)（風(fēng)系統(tǒng)）設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)（小系統(tǒng)）圖 2-1 地鐵站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成ig.2-1 The composition of ventilation and air conditioning system in subw

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2721858