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J-GLOBAL ID：201802293951239100   整理番号：18A0185751

チラープラント運転最適化:エネルギー効率の良い一次ポンプ単独と一次-二次システム【Powered by NICT】

Chiller Plant Operation Optimization: Energy-Efficient Primary-Only and Primary-Secondary Systems

著者 (4件)： Zhang Danxu (Department of Electrical and Computer Engineering, University of Connecticut, Mansfield, CT, USA) ,  Luh Peter (Department of Electrical and Computer Engineering, University of Connecticut, Mansfield, CT, USA) ,  Fan Junqiang (United Technologies Climate, Controls and Security, East Hartford, CT, USA) ,  Gupta Shalabh (Department of Electrical and Computer Engineering, University of Connecticut, Mansfield, CT, USA)
資料名： IEEE Transactions on Automation Science and Engineering  (IEEE Transactions on Automation Science and Engineering)
巻： 15  号： 1  ページ： 341-355  発行年： 2018年 
JST資料番号： W1406A  ISSN： 1545-5955  CODEN： ITASC7  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： チラープラントは,チラー,冷却塔,ポンプサブシステムから構成されている。二主要構成,主根のみと一次-二次システムは,しばしば使用されている。植物の高エネルギーコストを仮定すると,チラープラント運転の最適化は,エネルギーを節約するために重要である。両配置に対して,冷却/凝縮器の供給水温度はチラー効率を改善する上で重要なと決定変数として考慮すべきである。しかし,問題の非線形性が増加した結果,冷凍機の電力消費はこれらの温度の高度に非線形関数である。問題である活性ユニット(例えば,チラー)の数を考慮した組合せ問題である。本論文では,各サブシステムにおける同一ユニットと二サイズの単位を持つ一次 二次システムと一次システムのみを研究し,両供給温度は,省エネルギーのための最適化した。準最適解を効率的に得るために,逐次二次計画法(SQP)と組み合わせた結合制約違反の乗算器ジグザグと速い還元を用いた最近の分解調整法を用いた。満足することは困難である(例えば,固定速度ポンプと可変速冷凍機の間の質量バランス制約)制約のためのペナルティを加えた。分解後,SQPを用いてように元の問題と比較して部分問題の複雑さと非線形性は劇的に低下した。数値試験により,提案アプローチでは,準最適解を得るために効率的であり,ベンチマーク戦略と比較して,達成された主要なエネルギー節約ことを実証した。手法はスケーラブルであり,チラープラント最適化とそれ以降のための用いることができる。開業医に対するノート 伝統的に,チラープラントオペレーションをしばしばルールに基づいている。例えば,活性冷凍機の数は,冷却要求を満たす最小数である,冷水供給温度は一定であった。チラー電力消費は冷凍機の冷房負荷と冷却/凝縮器水供給温度の非線形関数である。チラー効率を固定した供給温度と低いためエネルギーを浪費し,時には二台のチラーのエネルギー消費は1冷凍機のそれよりも小さかった。エネルギーを節約するために,活性ユニットの数と冷却/凝縮器水供給温度のような良好な決定変数とチラープラントの最適化を研究した。問題を決定変数としてこのような温度を考慮することによって引き起こされた高い非線形性のため困難である。さらに,離散変数(例えば,活性冷凍機の数),問題である組合せ問題である。高品質解の問題を効率的に解くために,新しい分解調整法を開発した。部分問題を解くために使用されている適切な非線形法が部分問題の複雑性と非線形性は元の問題と比較して,分解後に劇的に減少した。結果は,溶液は短い計算時間で最適に近い,この方法はスケーラブルであることを示した。さらに,ベンチマーク戦略と比較して,達成された主要なエネルギー節約。アプローチはチラープラント最適化問題とその先を解くための新しい強力な方法を提供する。Copyright 2018 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： 電力消費 ,  最適化問題 ,  物質収支 ,  省エネルギー ,  組合せ問題 ,  冷凍機 ,  非線形性 ,  *エネルギー効率 ,  ベンチマーク ,  CPU時間 ,  *最適化
準シソーラス用語： 部分問題 ,  準最適解 ,  サブシステム ,  決定変数 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 数理計画法  (KA03030M)

タイトルに関連する用語 (2件)： 最適化 ,  エネルギー効率