1.一种热泵耦合相变蓄能系统,其特征在于,包括:中深层地埋管(5)、热泵机组(7)和相变蓄能单元(9);所述中深层地埋管(5)的出口经地源侧水泵(1)、热泵机组(7)的第一换热通道与所述中深层地埋管(5)的进口相连通;所述热泵机组(7)的第二换热通道出口经循环水泵(2)后分为两路,一路经蓄热阀门(6)、蓄热水泵(3)、所述相变蓄能单元(9)的第一换热通道与所述热泵机组(7)的第二换热通道进口相连通,另一路经用户侧换热管道与所述热泵机组(7)的第二换热通道进口相连通;所述相变蓄能单元(9)的第二换热通道出口经放热水泵(4)、放热阀门(8)、用户侧换热管道与所述相变蓄能单元(9)的第二换热通道进口相连通;其中,所述热泵耦合相变蓄能系统各时段中深层地埋管流量、相变蓄能单元蓄热量和热泵功率基于预获取的优化运行方法进行设定,所述优化运行方法采用的模型为以运行费用最小、系统 COP 最大、地热能利用系数最大为目标的地源热泵耦合相变蓄能装置供暖模型,求解采用方法为混沌粒子群优化算法;所述地源热泵耦合相变蓄能装置供暖模型中,(1)目标函数,包括:1)运行费用 w 为各小时系统运行产生的电费之和,表达式为, ;式中: 为 t 时段热泵功耗; 为 t 时段水泵功耗; 为 t 时段电价;2)系统 COP 定义为系统供热量与系统耗电量之比,表达式为, ;式中: 为 t 时段地埋管取热量; 为 t 时段地源侧水泵功耗;3)地热能利用系数 定义为地埋管取热量与系统供热量之比,表达式为, ;(2)约束条件,包括:1)热功率平衡约束,表达式为, ;式中: 为 t 时段用户热负荷; 为 t 时段相变蓄能单元的蓄热功率;2)水泵流量约束,表达式为, ;式中: 为水泵流量最小值, 为水泵流量, 为水泵流量最大值;3)相变蓄能单元容量约束,表达式为, ;式中: 为容量最小值, 为容量值, 为容量最大值;所述混沌粒子群优化算法为基于粒子群优化算法改进获得;其中,混沌初始化粒子位置和速度、对最优位置进行混沌优化的混沌系统方程为Logistic方程,表达式为, ;式中: 为控制参量;初值 满足 ;混沌粒子群优化算法的速度更新公式为, ; ;式中: 和 分别代表第 i 个粒子第 k 次迭代时的速度和位置; 和 为随机数; 为第 i 个粒子的个体最优位置; 为种群最佳位置;惯性权重和根据迭代次数的变化动态改变的两个学习因子的公式为: ; ; ;式中: 、 分别为惯性权重 的上、下限; 、 分别为加速因子 的起始值、最终值; 、 分别为加速因子 的起始值、最终值; i 为当前迭代次数, 为最大迭代次数。
2.根据权利要求1所述的一种热泵耦合相变蓄能系统,其特征在于,所述热泵功率包括热泵机组功率、地源侧水泵功率和循环水泵功率。
3.一种热泵耦合相变蓄能系统的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:基于预获取的优化运行方法,设定所述热泵耦合相变蓄能系统各时段中深层地埋管流量、相变蓄能单元蓄热量和热泵功率,实现所述热泵耦合相变蓄能系统的控制;其中,所述优化运行方法采用的模型为以运行费用最小、系统 COP 最大、地热能利用系数最大为目标的地源热泵耦合相变蓄能装置供暖模型,采用混沌粒子群优化算法进行求解;所述地源热泵耦合相变蓄能装置供暖模型中,(1)目标函数,包括:1)运行费用 w 为各小时系统运行产生的电费之和,表达式为, ;式中: 为 t 时段热泵功耗; 为 t 时段水泵功耗; 为 t 时段电价;2)系统 COP 定义为系统供热量与系统耗电量之比,表达式为, ;式中: 为 t 时段地埋管取热量; 为 t 时段地源侧水泵功耗;3)地热能利用系数 定义为地埋管取热量与系统供热量之比,表达式为, ;(2)约束条件,包括:1)热功率平衡约束,表达式为, ;式中: 为 t 时段用户热负荷; 为 t 时段相变蓄能单元的蓄热功率;2)水泵流量约束,表达式为, ;式中: 为水泵流量最小值, 为水泵流量, 为水泵流量最大值;3)相变蓄能单元容量约束,表达式为, ;式中: 为容量最小值, 为容量值, 为容量最大值;所述采用混沌粒子群优化算法进行求解的步骤包括:S21:设定粒子群的种群大小、迭代次数、搜索空间维度;S22:混沌初始化粒子位置和速度;S23:初始化 和 ;S24:计算惯性权重和加权因子;S25:计算粒子的速度和位置;S26:更新 和 ;S27:对最优位置进行混沌优化;S28:随机替换一个粒子的位置;S29:粒子速度在定义域内,判断迭代次数是否达到最大,如果迭代次数达到最大,则得到优化后的结果,输出最优运行方案,包括各时段地埋管流量、蓄热量和热泵功率;如果没有达到,则跳到步骤S24继续迭代计算;其中,步骤S22和S27中混沌初始化粒子位置和速度、对最优位置进行混沌优化的混沌系统方程为Logistic方程,表达式为, ;式中: 为控制参量;初值 满足 ;步骤S25中,混沌粒子群优化算法的速度更新公式为, ; ;式中: 和 分别代表第 i 个粒子第 k 次迭代时的速度和位置; 和 为随机数; 为第 i 个粒子的个体最优位置; 为种群最佳位置;惯性权重和根据迭代次数的变化动态改变的两个学习因子的公式为: ; ; ;式中: 、 分别为惯性权重 的上、下限; 、 分别为加速因子 的起始值、最终值; 、 分别为加速因子 的起始值、最终值; i 为当前迭代次数, 为最大迭代次数。
4. 根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述以运行费用最小、系统 COP 最大、地热能利用系数最大为目标的地源热泵耦合相变蓄能装置供暖模型的构建步骤包括:根据电网峰谷分时电价政策、用户端热负荷需求和新能源储能的间歇性,建立待控制的热泵耦合相变蓄能系统的以运行费用最小、系统 COP 最大和地热能利用系数最大为目标的地源热泵耦合相变蓄能装置供暖模型。