机场航站楼电能管理与预测

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“节能减排,绿色低碳”是全世界的共同关心的话题,中国作为能源消耗大国,在此方面尤为重视。如何在建筑节能的基础上,挖掘管理节能和技术节能潜力,建立合理的能源管理指标体系和节能策略措施,成为全球机场行业的标杆,是我国国际机场所面临的重要课题。航站楼作为机场的重要组成部分,是机场能源消耗的主体,而在机场航站楼所有的能耗类别中,耗电量是机场航站楼重要的运行指标与经济指标之一。在机场的节能减排管理中,通过研究机场航站楼电能消耗的影响因素进而建立电能管理模型,为精细化计量电能能耗奠定了理论基础,这也对以节能优先的设备管理系统来说是至关重要的。当然,预测机场航站楼未来某段时刻的电能能耗,以便更合理、有效地利用资源,对实现机场的节能减排、绿色可持续发展具有非常重要的意义。本文系统地分析与研究某国际机场航站楼IBMS系统及相关子系统,特别是通过对电能模型的原理进行相应分析,找出电能模型的主要控制要素和电能消耗比重,通过相关策略的构想,为电能模型的应用与预测具有实际价值的建议;由于某国际机场的样本数据量较少,且数据波动较大,本文故采用灰色理论与马尔科夫理论相结合对机场航站楼2019年10月—2020年8月耗电量进行建模分析,并预测2020年9月和10月的耗电量。对比各模型的预测精度,最终得出无偏灰色—马尔科夫模型更能充分反映机场航站楼月耗电量的数据变化特点,拟合和预测精度更高。本文的主要结论如下:(1)建立机场航站楼IBMS系统建筑设备管理系统电能模型、照明管理系统电能模型,确定主要的控制要素和电能消耗比重,依据节能优先的原则提出相应的管理策略建议;(2)灰色—马尔科夫模型和无偏灰色—马尔科夫模型作为组合模型,相比单一与灰色GM(1,1)和无偏灰色GM(1,1)模型,能够使模型的拟合度与预测精度得到进一步提高,这也表明组合模型对样本数据的预测效果优于单一模型;(3)对机场航站楼的月耗电量预测模型中,无偏灰色—马尔科夫模型的预测误差最小,即无偏灰色—马尔科夫模型更能反映机场航站楼月耗电量数据的特征,预测效果更好。本文的创新点体现在两方面:(1)系统的梳理某国际机场航站楼IBMS系统及相关子系统的电能模型原理;(2)结合灰色—马尔科夫模型、无偏灰色—马尔科夫模型,分析国内机场航站楼能耗预测问题。
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