基于遗传算法的多冷水机组负荷优化分配研究

陈文成，陈楚夫

（1.湖南省工业设备安装有限公司，湖南 长沙 410000；2.重庆大学能源与动力工程学院，重庆 400044）

在大型建筑中，空调系统的能耗占整体设施能耗约10%～20%[1]。冷水机组作为空调系统的组成部分，消耗了商业建筑总用电量的25%～40%[2]。为减少空调系统的能耗并实现建筑节能的目标，优化多台冷水机组的负荷分配成为了一个有研究价值的问题。

近年来，众多国内外学者研究了多冷水机组的负荷优化分配。Chang[3]等使用模拟退火的优化算法解决机组负荷分配问题，并消除了拉格朗日方法在此问题上的部分局限。张旭豪[4]采用遗传算法对南方某航站楼的冷水机组系统进行负荷分配的优化，结果表明提出的优化策略相较于常规的顺序启停策略可以节约5.7%的能耗。Zheng 等[5]提出了一种改进的侵入式杂草优化算法优化冷水机组负荷分配，该算法进一步避免优化算法陷入局部最优解。

本文以某一实际建筑内的多冷水机组系统为研究对象，建立机组的能效比与部分负荷率的数学模型，并使用遗传算法对该系统进行负荷分配的优化，再将优化控制策略与现有的控制策略进行对比分析。

1 研究对象

本文选取中部地区某城市大型公共场所的多冷水机组作为研究对象，其系统的结构示意图如图1 所示。

图1 多冷水机组系统示意图

该多冷水机组系统共由4 台机组组成。其中，机组1和机组2 为型号相同的大型冷水机组，它们的额定制冷量为11 000 kW。机组3 和机组4 为型号相同的小型冷水机组，它们的额定制冷量为8 500 kW。……