用于基于MPC的建筑能源控制的自适应建模方法和系统技术方案

一种用于在模型预测控制(MPC)系统中使用建筑的建筑热模型来控制建筑的温度的方法包括测量包括在建筑热模型中的至少一个区的温度和温度变化速率，以便确定由MPC系统预测的温度和温度变化速率的误差。确定误差可能原因和误差可能原因中的各个发生的概率。评估可能原因中的各个的影响，以便识别将减少误差的可能原因中的至少一个。基于至少一个识别的可能原因来修改建筑热模型，并且在MPC控制器中使用经修改的建筑热模型来控制建筑的温度。

Adaptive modeling method and system for building energy control based on MPC

A method of controlling building temperature using a building thermal model in a model predictive control (MPC) system includes measuring temperature and temperature change rates of at least one area in a building thermal model to determine the error of temperature and temperature change rates predicted by the MPC system. Determine the probable cause of the error and the probability of occurrence in the probable cause of the error. Assess the effects of possible causes in order to identify at least one possible reason for reducing the error. The building thermal model is modified based on at least one identified possible cause, and the modified building thermal model is used to control the building temperature in the MPC controller.

【技术实现步骤摘要】
用于基于MPC的建筑能源控制的自适应建模方法和系统
本专利技术涉及用于建筑能源控制的自适应建模方法和系统，并且更特别地涉及改进用于建筑能源控制的模型预测控制(MPC)。
技术介绍
MPC是已经在化学工业中使用并最近被用于负载平衡和建筑能源管理的控制方法。该方法使用过程的实时测量、预报状况和模型。对于建筑能源管理模型，如在Oldewurtel.F.等人的“使用模型预测控制和天气预报用于控制能源高效建筑气候控制”(能源和建筑，45，15-27(2012))和Cheung,J.Y.M.等人的“用于BEMS的基于模型的控制器”(基于模型的预测控制的工业应用，IEE讨论会，第2/1页，第2/6页，1991年11月21日)中所论述的那样，已经使用了诸如预报的天气和随着时间推移的过去的使用的因素，以预测在预先限定的时间范围内的未来使用，以便最大程度地降低能源使用、能源成本或高峰能源消耗。图1显示用于建筑能源管理的MPC系统的方块图。系统包括建筑的固定热模型和控制器。基于建筑的热模型、目前的温度测量和天气预报，控制器在扩展到未来的固定时间间隔内优化建筑热性能。通过在所述时间范围内提出许多可能房间温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在模型预测控制(MPC)系统中使用建筑的建筑热模型来控制建筑的温度的方法，所述方法包括：测量包括在所述建筑热模型中的至少一个区的温度和温度变化速率，以便确定由所述MPC系统预测的温度和温度变化速率的误差；确定误差可能原因和所述误差可能原因中的各个发生的概率；评估所述可能原因中的各个的影响，以便识别将减少所述误差的可能原因中的至少一个；基于至少一个识别的可能原因来修改所述建筑热模型；以及在MPC控制器中使用经修改的建筑热模型来控制所述建筑的温度。

【技术特征摘要】
2016.12.23 US 15/3894611.一种用于在模型预测控制(MPC)系统中使用建筑的建筑热模型来控制建筑的温度的方法，所述方法包括：测量包括在所述建筑热模型中的至少一个区的温度和温度变化速率，以便确定由所述MPC系统预测的温度和温度变化速率的误差；确定误差可能原因和所述误差可能原因中的各个发生的概率；评估所述可能原因中的各个的影响，以便识别将减少所述误差的可能原因中的至少一个；基于至少一个识别的可能原因来修改所述建筑热模型；以及在MPC控制器中使用经修改的建筑热模型来控制所述建筑的温度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括确定所述误差是否超过预先限定的阈值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括使用来自至少一个传感器的传感器数据，调节所述误差可能原因中的至少一个发生的概率。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述至少一个传感器包括设置在所述至少一个区中的运动传感器、CO2传感器或摄像头，并且所述传感器数据指示占所述可能原因中的至少一个的占用性水平。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述至少一个传感器包括设置在所述至少一个区中的安全传感器，并且所述传感器数据指示占所述可能原因中的至少一个的窗子打开的概率。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，调节所述误差可能原因中的所述至少一个发生的概率考虑到所述至少一个传感器失效的概率。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，识别将使所述误差减少到预定公差带内的所述误差可能原因中的各个。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，使用具有最高发生概率的所述误差可能原因来修改所述建筑热模型。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括确定同时发生的所述可能原因中的至少两个之间的相互关系，以及通过使所述至少两个可能原因中的各个单独发生的概率相乘来确定所述可能原因中的所述至少两个发生的概率，其中，使用所述可能原因中的所述至少两个发生的所述概率来评估所述影响，以便确定同时发生的所述可能原因中的所述至少两个是否是所述误差的最有可能的原因。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括基于室外温度、当天执行所述方法的时间或所述建筑的年龄中的至少一个，来调节所述误差可能原因中的至少一个发生的所述概率。11.一种具有用于控制建筑的温度的自适应建筑热模型的模型预测控制(MPC)系统，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：A布里塞特，J卡尔，T崔，
申请(专利权)人：ABB股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE