基于 MINLP 的混合策略用于带 TES 备份的制冷系统运行模式选择

本简报研究由蒸汽压缩制冷循环和基于相变材料的储热单元组成的混合系统满足日冷量需求的问题。将储热罐添加到原始制冷装置中，允许在不考虑瞬时需求的情况下调度冷量生产，因为储热罐可以储存冷能并在认为合适的任何时间释放。该调度问题被构建为一个基于混合整数非线性规划的优化问题，因为它同时包含离散变量和连续变量。后者对应于问题中涉及的主要冷却功率（蒸发器制冷量和储热充/放冷功率）的参考值，而离散变量则定义了运行模式的调度。因此，除了物理设备的混合特性外，还提出了一种混合最优控制策略。应用了类似于模型预测控制策略的滚动时域方法，同时在目标函数中施加了经济性准则以及可行性约束。由于储热单元的瞬时荷电状态不可测量，其状态估计问题也得到了解决。将所提出的策略应用于一个具有挑战性的冷却需求曲线进行仿真，并突出了基于 MINLP 的策略相对于先前开发的基于非线性 MPC 的调度策略的主要优势，这些优势体现在运行成本、调参便利性以及适应冷却需求变化的能力方面。