臺灣博碩士論文加值系統

冰水主機負載分配最佳化之目的在滿足系統負載需求條件下，決定每台冰水主機運轉之最佳負載率，使系統總耗電量達到最小。目前冰水主機的負載分配法有平均負載法、拉格蘭傑法、基因演算法，這些方法皆有其缺點。例如平均負載法並不是最佳運轉點、拉格蘭傑法λ值初值設定不當會有發散的問題、基因演算法程式撰寫過於複雜。為解決上述缺點本文提出模擬退火演算法，它是一種結構簡單、所需記憶空間小、隨機性的演算法，無論目標函數是否連續、可微分，皆能適用。本文以三次多項式來表現冰水主機之kW-PLR性能曲線，並以系統總耗電為目標函數，並在相關限制條件及滿足系統負荷需求下，應用模擬退火演算法進行冰水主機負載分配最佳化使系統總耗電量為最小。

The purpose of the Optimal Chiller Loading (OCL) is to meet the system load and to decide the chillers’ optimal part load ratios (PLR) to reduce the system power consumption. The optimal chiller loading methods include Average Loading (AVL) method, Largrangian Multiplier (LGM) method and Genetic Algorithm (GA) at present. These methods have some shortcomings. Such as AVL method being not optimal. LGM method will diverge if the initial condition isn’t suitable. GA procedure is complicated. In this paper, Simulated Annealing (SA) can overcome the above-mentioned shortcomings. It is a simple structure with the random algorithm consuming small memory space. Whether the objective function is continuous and differentiable or not, the SA algorithm is still applicable. This thesis use a cubic equation to simulate the chiller’s curve and to find a set of chiller output which doesn’t violate the operating limits while minimizing the objective function. The Simulated Annealing (SA) is adopted to find the near optimal solution of the function.

目 錄
摘 要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iii
目 錄 iv
表目錄 vii
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1研究背景與動機 1
1.2研究目的 3
1.3文獻回顧 4
1.4論文架構 6
第二章 冰水主機最佳化 7
2.1冰水系統架構 7
2.1.1基本系統 7
2.1.2多冰水主機系統 7
2.2現場量測儀器 10
2.2.1超音波測厚計 10
2.2.2超音波流量計 11
2.2.3 數位式電錶 12
2.2.4溫度感測器 14
2.2.5數據擷取器 14
2.3最佳化負載分配理論 16
2.4凸集函數及非凸集函數 16
2.5 最佳化負載分配 18
2.5.1平均負載法 18
2.5.2拉格蘭傑乘數法 19
2.5.3線性規劃法 20
2.5.4基因演算法 22
2.5.5最佳運轉策略 24
2.5.6支界法 25
第三章 模擬退火法 28
3.1前言 28
3.1.1霍普菲爾 28
3.1.2波茲曼選擇機構 29
3.2模擬退火 30
3.3應用模擬退火法 34
第四章 量測與結果 39
4.1量測與整理 40
4.2冰水主機最佳化負載分配 40
4.2.1平均負載法執行負載分配之結果 40
4.2.2拉格蘭傑法執行負載分配之結果 40
4.2.3基因演算法執行負載分配之結果 52
4.3退火法模擬結果分析 59
4.4 SA與LGM解OCL之比較 68
4.5 SA與GA解OCL之比較 72
4.6應用SA於OCL 75
第五章 結論與建議 79
5.1 結論 79
5.2 建議 80
參考文獻 81
附錄 84
符號彙整 85

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