一种基于数据模型伴生的中央空调节能控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于数据模型伴生的中央空调节能控制系统，属于中央空调节能控制技术领域，包括环境工况&设备参数模块，所述环境工况&设备参数模块的输出端口连接有系统参数模块，所述系统参数模块的输出端口连接有系统仿真计算模块；本发明专利技术还公开了一种基于数据模型伴生的中央空调节能控制系统的控制方法；本发明专利技术中央空调节能系统的仿真计算部分采用循环模型和数据模型相互博弈，互相校验改善的方案，解决针对中央空调的节能优化控制过程中基于模型控制时，随着运行时间的累计不能对模型进行在的校验和调整的问题，同时解决基于数据的控制时，不能合理阐释系统性能表现和运行相关性误判的问题。关性误判的问题。关性误判的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数据模型伴生的中央空调节能控制系统及控制方法


[0001]本专利技术属于中央空调节能控制
，具体涉及一种基于数据模型伴生 的中央空调节能控制系统及控制方法。

技术介绍

[0002]中央空调系统是大型公共建筑的主要能耗设备，在部分地区其能耗已经占 据建筑总能耗的50％以上，如何降低中央空调系统能耗对建筑节能有着重大意 义，中央空调系统作为典型的非线性系统，具有惯性大，滞后强、时变和强耦 合的特性，其中空调机组与冷冻侧系统和冷却侧系统之间存在复杂的相互关 联，并存在不同的约束关系，此外，中央空调的运行工况也随着建筑负荷率和 室外环境工况的变化而动态变化，这些都导致了针对中央空调系统的实时动态 调节难以实现，系统的运行优化十分困难，同时，目前仍然有部分中央空调设 备的运行采用部分人工调节的方式，这也直接导致了中央空调系统低效运行的 存在。
[0003][0004]在中央空调系统的优化控制运行方面，有大量学者进行了研究，目前主要 从两个方向进行探讨，其一是根据中央空调设备组成结构进行建模，通过仿真 计算和寻优算法迭代计算进行系统参数的设定和运行调节，但是很多中央空调 设备是采用极限工况设计的，随着设备的运行和外部工况的动态改变，设备模 型已经不能准确反映设备目前的运行特性，与此同时仿真模型的计算也并不能 完整的反映制冷循环的过程变化；其二是根据运行数据去动态的反应系统的运 行特性并制定相应的控制策略，虽然深度学习和数据挖掘技术的广泛应用给很 多技术带来了革新，比如故障预测和性能分析，但是在实际运行过程中，很多 变量的获取是很困难的，比如负荷率，这些变量同时又与中央空调机组的运行 调节又有很大的相关性，因此仅通过数据分析去还原制冷系统的运行特性仍然 会得到很多不确定的数据关系。

技术实现思路

[0005]为解决上述
技术介绍
中提出的问题。本专利技术提供了一种基于数据模型伴生 的中央空调节能控制系统及控制方法，具有解决针对中央空调的节能优化控制 过程中基于模型控制时，随着运行时间的累计不能对模型进行在的校验和调整 的问题，同时解决基于数据的控制时，不能合理阐释系统性能表现和运行相关 性误判问题的特点。
[0006]本专利技术的另一目的是提供一种基于数据模型伴生的中央空调节能控制系统 的控制方法。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于数据模型伴生的中 央空调节能控制系统，包括环境工况&设备参数模块，所述环境工况&设备参数 模块的输出端口连接有系统参数模块，所述系统参数模块的输出端口连接有系 统仿真计算模块，所述系统仿真计算模块的输出端口连接有结果输出模块，所 述结果输出模块的输出端口连接有数据
筛选模块，所述数据筛选模块的输出端 口连接有数据存储模块，所述数据存储模块的输出端口连接有最优化处理模 块，所述最优化处理模块的输出端口分别连接有数据分析模块和最优运行结果 模块，所述最优运行结果模块的输出端口连接有输出运行参数模块。
[0008]本专利技术中进一步的，所述环境工况&设备参数模块包括冷却水泵名义参数 模块、冷却水塔名义参数模块、冷冻水泵名义参数模块、主机名义参数模块、 建筑物负荷率模块、室内环境湿球温度模块、室内环境干球温度模块、室外干 球温度模块和室外湿球温度模块，所述建筑物负荷率模块、室内环境湿球温度 模块和室内环境干球温度模块的输入端口通过换算程序连接有用电负荷计划模 块，所述室外干球温度模块和室外湿球温度模块的输入端口通过换算程序分别 连接有相对湿度模块和环境温度模块，所述相对湿度模块和环境温度模块的输 入端口通过爬虫程序连接有气象数据模块。
[0009]本专利技术中进一步的，所述系统参数模块包括系统输入参数模块和系统额定 参数模块，所述系统输入参数模块的输入端口分别连接有建筑物负荷率模块、 室内环境湿球温度模块、室内环境干球温度模块、室外干球温度模块和室外湿 球温度模块，所述系统额定参数模块的输入端口分别连接有冷却水泵名义参数 模块、冷却水塔名义参数模块、冷冻水泵名义参数模块和主机名义参数模块。
[0010]本专利技术中进一步的，所述系统仿真计算模块包括中间参数计算模块，所述 中间参数计算模块的输入端口连接有系统输入参数模块和系统额定参数模块， 所述中间参数计算模块的输出端口连接有主机能耗计算模块，所述主机能耗计 算模块的输入端口分别与用电负荷计划模块、系统输入参数模块和系统额定参 数模块连接。
[0011]本专利技术中进一步的，所述中间参数计算模块的参数计算数据包括有限可调 参数模块和循环可调参数模块，与温差相关的参数变量被定义为性能参数设 定，性能参数设定为有限可调参数模块，主机给各设备运行台数和频率部分被 定义为运行参数设定，运行参数设定为循环可调参数模块。
[0012]本专利技术中进一步的，所述结果输出模块的结果输出数据包括功耗数据模块 和能效数据模块，所述能效数据模块作为优化判定的主要依据，所述功耗数据 模块作为参考数据。
[0013]一种基于数据模型伴生的中央空调节能控制系统的控制方法，包括以下步 骤：
[0014]S1：气象数据模块和用电负荷计划模块作为室外干球温度模块、室外湿球 温度模块、室内环境干球温度模块、室内环境湿球温度模块和建筑物负荷率模 块换算的已知条件，进行相关数据的测算，测算的数据通过系统输入参数模块 进行下一步的仿真计算，主机名义参数模块、冷冻水泵名义参数模块、冷却水 塔名义参数模块和冷却水泵名义参数模块的数据通过系统额定参数模块进行下 一步的仿真计算；
[0015]S2：系统仿真计算模块分为中间参数计算模块和主机能耗计算模块，中间 参数计算模块根据遍历循环过程中参与数据与能耗之间的关系，被区分为有限 可调参数模块和循环可调参数模块，根据设备组成参数建立基于系统循环的仿 真计算模型，模型在计算之初会根据有限可调参数模块和循环可调参数模块进 行进行多次重复迭代计算，根据梯度下降法来确定具体的在该工况下的最优运 行结果，根据系统仿真计算模块的结果进行下一步的结果输出；
[0016]S3：结果输出模块根据计算结果的不同，区分为功耗数据模块和能效数据 模块，
其中，能效数据模块作为优化判定的主要依据，功耗数据模块作为参考 数据，进行下一步的数据筛选；
[0017]S4：数据筛选模块根据功耗数据模块，并结合循环可调参数模块和系统额 定参数模块进行有效筛选，将超出限定的数据筛除，结合实际运行，对不合理 的仿真过程计算数据进行剔除，进行下一步的数据存储；
[0018]S5：仿真计算结果以数组的形式在数据存储模块中进行存储，并进行下一 步的最优化处理以及数据分析；
[0019]S6：最优化处理模块以及数据分析模块根据仿真数据和实测数据进行数据 筛选，确定有效的最优运行数据，包括运行工况和运行参数，以数组的形式进 行有效的存储，在前期积累的一定量的数据后对数据进行数据的处理，首先分 析数据最优变量与根参数数据的关联性分析，确定数据之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数据模型伴生的中央空调节能控制系统，包括环境工况&设备参数模块(1)，其特征在于：所述环境工况&设备参数模块(1)的输出端口连接有系统参数模块(2)，所述系统参数模块(2)的输出端口连接有系统仿真计算模块(3)，所述系统仿真计算模块(3)的输出端口连接有结果输出模块(4)，所述结果输出模块(4)的输出端口连接有数据筛选模块(5)，所述数据筛选模块(5)的输出端口连接有数据存储模块(6)，所述数据存储模块(6)的输出端口连接有最优化处理模块(7)，所述最优化处理模块(7)的输出端口分别连接有数据分析模块(8)和最优运行结果模块(9)，所述最优运行结果模块(9)的输出端口连接有输出运行参数模块(10)。2.根据权利要求1所述的一种基于数据模型伴生的中央空调节能控制系统，其特征在于：所述环境工况&设备参数模块(1)包括冷却水泵名义参数模块(101)、冷却水塔名义参数模块(102)、冷冻水泵名义参数模块(103)、主机名义参数模块(104)、建筑物负荷率模块(105)、室内环境湿球温度模块(106)、室内环境干球温度模块(107)、室外干球温度模块(112)和室外湿球温度模块(113)，所述建筑物负荷率模块(105)、室内环境湿球温度模块(106)和室内环境干球温度模块(107)的输入端口通过换算程序连接有用电负荷计划模块(108)，所述室外干球温度模块(112)和室外湿球温度模块(113)的输入端口通过换算程序分别连接有相对湿度模块(109)和环境温度模块(111)，所述相对湿度模块(109)和环境温度模块(111)的输入端口通过爬虫程序连接有气象数据模块(110)。3.根据权利要求2所述的一种基于数据模型伴生的中央空调节能控制系统，其特征在于：所述系统参数模块(2)包括系统输入参数模块(201)和系统额定参数模块(202)，所述系统输入参数模块(201)的输入端口分别连接有建筑物负荷率模块(105)、室内环境湿球温度模块(106)、室内环境干球温度模块(107)、室外干球温度模块(112)和室外湿球温度模块(113)，所述系统额定参数模块(202)的输入端口分别连接有冷却水泵名义参数模块(101)、冷却水塔名义参数模块(102)、冷冻水泵名义参数模块(103)和主机名义参数模块(104)。4.根据权利要求3所述的一种基于数据模型伴生的中央空调节能控制系统，其特征在于：所述系统仿真计算模块(3)包括中间参数计算模块(301)，所述中间参数计算模块(301)的输入端口连接有系统输入参数模块(201)和系统额定参数模块(202)，所述中间参数计算模块(301)的输出端口连接有主机能耗计算模块(302)，所述主机能耗计算模块(302)的输入端口分别与用电负荷计划模块(108)、系统输入参数模块(201)和系统额定参数模块(202)连接。5.根据权利要求4所述的一种基于数据模型伴生的中央空调节能控制系统，其特征在于：所述中间参数计算模块(301)的参数计算数据包括有限可调参数模块(3011)和循环可调参数模块(3012)，与温差相关的参数变量被定义为性能参数设定，性能参数设定为有限可调参数模块(3011)，主机给各设备运行台数和频率部分被定义为运行参数设定，运行参数设定为循环可调参数模块(3012)。6.根据权利要求1所述的一种基于数据模型伴生的中央空调节能控制系统，其特征在于：所述结果输出模...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡楠，李新美，姚鑫，刘守超，陈诚，杨东方，文先太，
申请(专利权)人：南京福加自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：