一种水系统控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及能源与节能技术领域，尤其涉及一种水系统控制方法和装置，用于节约水系统的能量，本发明专利技术实施例中，获取水系统下个周期的一组并联泵需满足的流量需求量；根据流量需求量和约束条件进行优化运算，确定出满足约束条件的、且使在下个周期该组并联泵中需处于工作状态的泵的总功率达到最低的条件下的在下个周期该组并联泵中需处于工作状态的泵；以及在下个周期该组并联泵中需处于工作状态的泵中的存在变频泵时，确定出下个周期该组并联泵中需处于工作状态的每个变频泵的运行参数；约束条件至少包括下个周期该组并联泵中所有需处于工作状态的泵的流量总和满足流量需求量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及能源与节能
，尤其涉及一种水系统控制方法和装置。
技术介绍
水系统在多个领域都有着重要作用，比如中央空调系统中的水系统，水系统中存在多个泵。由于在设计时必须按负荷最大的情况设计，且还要考虑安全系数，所以实际情况上，空调中的水系统绝大部分时间没有运行在满负荷状态下，据相关部门统计，中央空调系统有80％左右的时间是运行于75％低负荷以下的。目前的情况是，大多数中央空调的水系统都采用定流量系统，在低负荷时往往出现水量过大的情况，极大的造成能量的浪费。随着能源紧张及全球资源骨戒,以及国家对节能的重视，提供一种水系统控制方案，用于节约水系统中的能量，成为迫在眉睫的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种水系统控制方法和装置，用于节约水系统的能量。本专利技术实施例提供一种水系统控制方法，适用于包括至少一组并联泵的水系统，针对每组并联泵，该方法包括：获取水系统下个周期的一组并联泵需满足的流量需求量；根据流量需求量和约束条件，进行优化运算，确定出满足约束条件的、且使在下个周期该组并联泵中需处于工作状态的泵的总功率达到最低的条件下的：在下个周期该组并联泵中需处于工作状态的泵；以及在下个周期该组并联泵中需处于工作状态的泵中的存在变频泵时，确定出下个周期该组并联泵中需处于工作状态的每个变频泵的运行参数；其中，约束条件至少包括：下个周期该组并联泵中所有需处于工作状态的泵的流量总和满足流量需求量。可选地，获取水系统下个周期的一组并联泵需满足的流量需求量之后，进行优化运算之前，还包括：根据水系统的管网特性曲线，以及流量需求量，确定出水系统的扬程需求量；根据扬程需求量，确定出该组并联泵中的工频泵在满足扬程需求量时的流量；根据扬程需求量、该组并联泵中每个变频泵的系统参数，以及预设的每个变频泵的效率阈值，确定该组并联泵中的变频泵的流量区间；约束条件还包括：在下个周期该组并联泵中需处于工作状态的泵中存在变频泵时，在下个周期该组并联泵中需处于工作状态的每个变频泵的流量处于该变频泵对应的流量区间；在下个周期该组并联泵中需处于工作状态的泵中存在工频泵时，在下个周期该组并联泵中需处于工作状态的每个工频泵的流量为满足扬程需求量时的流量。可选地，根据扬程需求量、该组并联泵中每个变频泵的系统参数，以及预设的变频泵的效率区间，确定该组并联泵中的变频泵的流量区间，包括：针对该组并联泵中的每个变频泵，执行：根据获取的该变频泵的系统参数，确定出该变频泵的运行特性曲线；根据该变频泵的运行特性曲线，确定出该变频泵的初始流量区间，其中，该变频泵的流量值位于初始流量区间时，该变频泵的工作效率不小于该变频泵的效率阈值；根据扬程需求量，确定该变频泵在满足扬程需求量时对应的流量值，在确定流量值大于初始流量区间的最大流量值时，将初始流量区间中最小流量值至流量值之间的区间确定为该泵的流量区间；根据扬程需求量，确定该变频泵在满足扬程需求量时对应的流量值，在确定流量值小于初始流量区间的最小流量值时，将流量值至初始流量区间中最大流量值之间的区间确定为该泵的流量区间；根据扬程需求量，确定该变频泵在满足扬程需求量时对应的流量值，在确定流量值不大于初始流量区间的最大流量值，且不小于初始流量区间的最小流量值时，将初始流量区间确定为该泵的流量区间。可选地，获取水系统下个周期的一组并联泵需满足的流量需求量，包括：获取水系统下个周期的该组并联泵的初始流量需求量；在确定初始流量需求量小于水系统的主机的最低流量阈值时，将最低流量阈值设置为流量需求量；在确定初始流量需求量大于水系统的主机的最高流量阈值时，将最高流量阈值设置为流量需求量；在确定初始流量需求量不小于水系统的主机的最低流量阈值、且不大于水系统的主机的最高流量阈值时，将初始流量需求量设置为流量需求量。可选地，进行优化运算之前，还包括：针对该组并联泵中的每个泵，执行：获取该泵的标识号；根据该泵的标识号，以及预设的泵的标识号和泵的系统参数之间的对应关系，确定出该泵的系统参数。可选地，确定出该泵的系统参数之后，还包括：根据该组并联泵中泵的系统参数，将该组并联泵中的泵进行归类；其中，同一类中的所有泵的额定功率、额定扬程和额定流量分别相同；为每类中的每个泵分配类别标识；其中，每个泵的类别标识用于标识出：以及该泵属于变频泵或工频泵。可选地，确定出在下个周期该组并联泵中需处于工作状态的泵，包括：若确定该组并联泵中在当前周期处于工作状态的泵中：所有工频泵在满足扬程需求量的流量与所有变频泵的每个变频泵流量区间最大值之和小于流量需求量时；则将该组并联泵中在当前周期处于工作状态的泵确定为下个周期需处于工作状态的泵，且将该组并联泵中在当前周期未处于工作状态的至少一个泵确定为下个周期需处于工作状态的泵；若确定该组并联泵中在当前周期处于工作状态的泵中：所有工频泵在满足扬程需求量的流量与所有变频泵的每个变频泵的流量区间最小值之和大于流量需求量时；则将水系统在当前周期处于工作状态的泵中的至少一个泵确定为下个周期需处于非工作状态的泵，将水系统在当前周期处于工作状态的泵中的剩余泵确定为下个周期需处于工作状态的泵；若确定水系统在当前周期处于工作状态的泵中：所有工频泵在满足扬程需求量的流量与所有变频泵的每个变频泵流量区间最大值之和不小于流量需求量、且所有工频泵在当前周期的流量与所有变频泵的每个变频泵的流量区间最小值之和不大于流量需求量时，则将水系统在当前周期处于工作状态的泵确定为下个周期需处于工作状态的泵。可选地，该组并联泵中在下个周期需处于工作状态的泵为两个时，确定出下个周期该组并联泵中需处于工作状态的每个变频泵的运行参数，包括：若确定下个周期该组并联泵中需处于工作状态的泵仅包括同一类的变频泵，则将流量需求量除以下个周期需处于工作状态的泵的数量所得的值作为下个周期需处于工作状态的泵中的每个泵的流量；若确定下个周期该组并联泵中需处于工作状态的泵包括工频泵和变频泵、且该工频泵和该变频泵属于同一类，则将流量需求量减去下个周期需处于工作状态的所有工频泵满足扬程需求量时的流量，得到待分配流量；将待分配流量除以下个周期需处于工作状态的泵中的变频泵的数量所得的值作为下个周期需处于工作状态的泵中的每个变频泵的流量；其中，同一类中的所有泵的额定功率、额定扬程和额定流量分别相同。可选地，该组并联泵中在下个周期需处于工作状态的泵为一个变频泵时，针对下个周期该组并联泵中需处于工作状态的该变频泵，确定出下个周期该组并联泵中需处于工作状态的每个变频泵的运行参数，包括：将获取的该变频泵的变频后运行特性曲线与水系统的管网特性曲线的交点确定为该变频泵的下个周期工况点，并确定出该变频泵在下个周期工况点的流量，得到第一流量；根据水系统的管网特性曲线和该变频泵的系统参数，确定该变频泵的的狭义管网特性曲线；其中，狭义管网特性曲线经过原点和该变频泵的下个周期工况点；确定出狭义管网特性曲线与该变频泵的在当前周期的运行特性曲线的交点的流量，得到第二流量；将第一流量与第二流量的比值，确定下个周期需处于工作状态的泵的转速比。本专利技术实施例提供一种水系统控制装置，包括：获取单元，用于针对包括至少一组并联泵的水系统中的每组并联泵，获取水系统下个周期的一组并联泵需满足的流量需求量；处理单元，用于根据流量需求本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水系统控制方法，其特征在于，适用于包括至少一组并联泵的水系统，针对每组并联泵，该方法包括：获取水系统下个周期的一组并联泵需满足的流量需求量；根据所述流量需求量和约束条件，进行优化运算，确定出满足所述约束条件的、且使在所述下个周期该组并联泵中需处于工作状态的泵的总功率达到最低的条件下的：在所述下个周期该组并联泵中需处于工作状态的泵；以及在所述下个周期该组并联泵中需处于工作状态的泵中的存在变频泵时，确定出所述下个周期该组并联泵中需处于工作状态的每个变频泵的运行参数；其中，所述约束条件至少包括：所述下个周期该组并联泵中所有需处于工作状态的泵的流量总和满足所述流量需求量。

【技术特征摘要】
1.一种水系统控制方法，其特征在于，适用于包括至少一组并联泵的水系统，针对每组并联泵，该方法包括：获取水系统下个周期的一组并联泵需满足的流量需求量；根据所述流量需求量和约束条件，进行优化运算，确定出满足所述约束条件的、且使在所述下个周期该组并联泵中需处于工作状态的泵的总功率达到最低的条件下的：在所述下个周期该组并联泵中需处于工作状态的泵；以及在所述下个周期该组并联泵中需处于工作状态的泵中的存在变频泵时，确定出所述下个周期该组并联泵中需处于工作状态的每个变频泵的运行参数；其中，所述约束条件至少包括：所述下个周期该组并联泵中所有需处于工作状态的泵的流量总和满足所述流量需求量。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取水系统下个周期的一组并联泵需满足的流量需求量之后，进行优化运算之前，还包括：根据所述水系统的管网特性曲线，以及所述流量需求量，确定出所述水系统的扬程需求量；根据所述扬程需求量，确定出该组并联泵中的工频泵在满足所述扬程需求量时的流量；根据所述扬程需求量、该组并联泵中每个变频泵的系统参数，以及预设的每个变频泵的效率阈值，确定该组并联泵中的变频泵的流量区间；所述约束条件还包括：在所述下个周期该组并联泵中需处于工作状态的泵中存在变频泵时，在所述下个周期该组并联泵中需处于工作状态的每个变频泵的流量处于该变频泵对应的流量区间；在所述下个周期该组并联泵中需处于工作状态的泵中存在工频泵时，在所述下个周期该组并联泵中需处于工作状态的每个工频泵的流量为满足所述扬程需求量时的流量。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述扬程需求量、该组并联泵中每个变频泵的系统参数，以及预设的变频泵的效率区间，确定该组并联泵中的变频泵的流量区间，包括：针对该组并联泵中的每个变频泵，执行：根据获取的该变频泵的系统参数，确定出该变频泵的运行特性曲线；根据该变频泵的运行特性曲线，确定出该变频泵的初始流量区间，其中，该变频泵的流量值位于所述初始流量区间时，该变频泵的工作效率不小于该变频泵的效率阈值；根据所述扬程需求量，确定该变频泵在满足所述扬程需求量时对应的流量值，在确定所述流量值大于所述初始流量区间的最大流量值时，将所述初始流量区间中最小流量值至所述流量值之间的区间确定为该泵的流量区间；根据所述扬程需求量，确定该变频泵在满足所述扬程需求量时对应的流量值，在确定所述流量值小于所述初始流量区间的最小流量值时，将所述流量值至所述初始流量区间中最大流量值之间的区间确定为该泵的流量区间；根据所述扬程需求量，确定该变频泵在满足所述扬程需求量时对应的流量值，在确定所述流量值不大于所述初始流量区间的最大流量值，且不小于所述初始流量区间的最小流量值时，将所述初始流量区间确定为该泵的流量区间。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取水系统下个周期的一组并联泵需满足的流量需求量，包括：获取所述水系统下个周期的该组并联泵的初始流量需求量；在确定所述初始流量需求量小于所述水系统的主机的最低流量阈值时，将所述最低流量阈值设置为所述流量需求量；在确定所述初始流量需求量大于所述水系统的主机的最高流量阈值时，将所述最高流量阈值设置为所述流量需求量；在确定所述初始流量需求量不小于所述水系统的主机的最低流量阈值、且不大于所述水系统的主机的最高流量阈值时，将所述所述初始流量需求量设置为所述流量需求量。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进行优化运算之前，还包括：针对该组并联泵中的每个泵，执行：获取该泵的标识号；根据该泵的标识号，以及预设的泵的标识号和泵的系统参数之间的对应关系，确定出该泵的系统参数。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定出该泵的系统参数之后，还包括：根据该组并联泵中泵的系统参数，将该组并联泵中的泵进行归类；其中，同一类中的所有泵的额定功率、额定扬程和额定流量分别相同；为每类中的每个泵分配类别标识；其中，每个泵的类别标识用于标识出：以及该泵属于变频泵或工频泵。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定出在所述下个周期该组并联泵中需处于工作状态的泵，包括：若确定该组并联泵中在当前周期处于工作状态的泵中：所有工频泵在满足所述扬程需求量的流量与所有变频泵的每个变频泵流量区间最大值之和小于所述流量需求量时；则将该组并联泵中在当前周期处于工作状态的泵确定为所述下个周期需处于工作状态的泵，且将该组并联泵中在当前周期未处于工作状态的至少一个泵确定为所述下个周期需处于工作状态的泵；若确定该组并联泵中在当前周期处于工作状态的泵中：所有工频泵在满足所述扬程需求量的流量与所有变频泵的每个变频泵的流量区间最小值之和大于所述流量需求量时；则将所述水系统在当前周期处于工作状态的泵中的至少一个泵确定为所述下个周期需处于非工作状态的泵，将所述水系统在当前周期处于工作状态的泵中的剩余泵确定为所述下个周期需处于工作状态的泵；若确定所述水系统在当前周期处于工作状态的泵中：所有工频泵在满足所述扬程需求量的流量与所有变频泵的每个变频泵流量区间最大值之和不小于所述流量需求量、且所有工频泵在当前周期的流量与所有变频泵的每个变频泵的流量区间最小值之和不大于所述流量需求量时，则将所述水系统在当前周期处于工作状态的泵确定为所述下个周期需处于工作状态的泵。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该组并联泵中在所述下个周期需处于工作状态的泵为两个时，所述确定出所述下个周期该组并联泵中需处于工作状态的每个变频泵的运行参数，包括：若确定所述下个周期该组并联泵中需处于工作状态的泵仅包括同一类的变频泵，则将所述流量需求量除以所述下个周期需处于工作状态的泵的数量所得的值作为所述下个周期需处于工作状态的泵中的每个泵的流量；若确定所述下个周期该组并联泵中需处于工作状态的泵包括工频泵和变频泵、且该工频泵和该变频泵属于同一类，则将所述流量需求量减去所述下个周期需处于工作状态的所有工频泵满足所述扬程需求量时的流量，得到待分配流量；将所述待分配流量除以所述下个周期需处于工作状态的泵中的变频泵的数量所得的值作为所述下个周期需处于工作状态的泵中的每个变频泵的流量；其中，同一类中的所有泵的额定功率、额定扬程和额定流量分别相同。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该组并联泵中在所述下个周期需处于工作状态的泵为一个变频泵时，针对所述下个周期该组并联泵中需处于工作状态的该变频泵，所述确定出所述下个周期该组并联泵中需处于工作状态的每个变频泵的运行参数，包括：将获取的该变频泵的变频后运行特性曲线与所述水系统的管网特性曲线的交点确定为该变频泵的下个周期工况点，并确定出该变频泵在所述下个周期工况点的流量，得到第一流量；根据所述水系统的管网特性曲线和该变频泵的系统参数，确定该变频泵的的狭义管网特性曲线；其中，所述狭义管网特性曲线经过原点和该变频泵的所述下个周期工况点；确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋志春，杨建文，王亚静，
申请(专利权)人：新奥泛能网络科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13