调度热控制系统技术方案

制冷管理包含确定最优操作调度以控制用于冷藏设施的制冷系统。各种方法可用于确定具有最优操作结果的操作调度，所述最优操作结果满足代表一系列因素的约束，例如制冷管理系统的热特性、能源成本及所述系统外部的环境因素，其可影响冷藏设施的制冷管理。其可影响冷藏设施的制冷管理。其可影响冷藏设施的制冷管理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】调度热控制系统
[0001]相关申请案的交叉引用
[0002]本申请案要求2019年4月22日申请的标题为“调度热控制系统”的第16/391,027号美国专利申请案及2019年12月23日申请的标题为“调度热控制系统”的第16/724,801号美国专利申请案的优先权的权益，所述案中的每一者的完整内容特此以引用的方式并入本文中。


[0003]本文件大体上涉及用于制冷管理的系统及技术。

技术介绍

[0004]冷藏设施(例如冷库)用于储藏温度受控物品，并将物品维持在降低的温度，以防止其腐烂。温度受控物品的实例包含易腐食品(例如，蔬菜、水果、肉类、海鲜、乳制品等)、花卉及植物、生物制药产品、易腐营养产品以及艺术品。从小型步入式冷却器到大型冻冻库，冷藏设施的范围跨各种规模。有若干类型的冷藏可用，例如制冷集装箱、鼓风冷冻机及制冷机、冷藏室、制药级冷藏、工厂附属冷藏，以及基于客户产品的性质及其偏好定制的其它冷藏设施。
[0005]冷藏设施内的温度是从设施移除的热量与进入设施的热量之间的平衡的结果。冷藏内的热入侵可来自许多不同的源，且热入侵的速率可由于各种因素而变化，例如一天的时间(例如，白天及晚上)及活动(例如，打开冷藏的门)。可通过驱动连接到设施的制冷系统来执行从冷藏设施的热量移除。因此，随着热量入侵改变，对驱动制冷系统进行热量移除的功率(例如，电力)的需求也变化。

技术实现思路

[0006]本文件大体上描述用于制冷管理的系统及技术。最优操作调度经确定并用于控制用于冷藏设施的制冷系统。本文所描述的一些实施例使用优化方法来确定具有最优操作结果的操作调度，所述最优操作结果满足代表与冷藏设施的制冷管理相关联及/或影响冷藏设施的制冷管理的一系列因素的约束。例如，各种因素(例如整体制冷管理系统的热特性、能源成本及系统外部的环境因素)可影响冷藏设施的操作。进一步来说，此类因素可随时间不断变化。给定一段时间内的因素的值，可确定若干不同的操作调度，所述操作调度中的每一者都可能用于控制冷藏设施。然而，此类不同的操作调度可导致不同的操作效率，例如，这可能表示在驱动用于特定冷藏设施的制冷系统时的能源成本及/或能源消耗。
[0007]为了快速适应影响冷藏设施的操作的各种因素的此类动态性质，本文所公开的优化技术可实时或在非常有限的时间段内从大量可能的操作调度中确定最优操作调度。在一些实施方案中，所确定的操作调度可能不一定导致多个候选操作调度中的最佳操作结果(例如，最有效的解决方案)。相反，本文所公开的一些实施例可提供解决方案来确定合理有效的操作调度(例如，合理的能源成本节约及/或能源消耗节约)并及时提供此类操作调度，
以满足不断变化的环境以及冷藏设施及其制冷系统的方面。
[0008]在一些实例中，可基于整体系统的热模型、能源成本模型及环境模型中的至少一者来确定用于控制制冷系统的操作调度。整体系统的热模型可表示对象冷藏设施及与所述设施相关联的制冷系统的一或多个热性质。能源成本模型可包含能源成本。环境模型可表示冷藏设施周围的各种外部环境条件，例如外部天气(例如，温度、湿度、降水、云量、风速及风向等)。
[0009]所公开的技术可足够快地确定用于直接目标的最优操作调度，例如在运行冷藏设施时提供令人满意的效率(例如，节省能源成本及/或能源消耗)。在实例中，所公开的技术评估热模型、能源成本模型及环境模型，并生成多个候选操作调度，所述候选操作调度潜在地可用于控制对象冷藏设施的制冷系统。可从多个候选操作调度选择用于控制对象制冷系统的操作调度，使得所选择的操作调度可在运行制冷系统时产生合理或令人满意(如果不是最佳)的最优效率。此类最优效率可表示能源成本、能源消耗或其组合。在一些实例中，最优效率不一定实现控制制冷系统的最佳结果(例如，最大的能源成本节约及/或最低的能源消耗)，但及时提供最合理的结果，而不需要使用最佳结果否则将需要的大量计算资源及时间。
[0010]本文所公开的优化技术可使用凸优化问题求解器，其允许快速计算及优化。本文的凸优化技术可在指定的约束内提供最优操作调度。
[0011]本文所描述的特定实施例包含用于确定操作调度以控制用于封闭体的制冷系统的方法。所述方法可包含确定所述封闭体及所述制冷系统的热模型，所述热模型对所述封闭体及所述制冷系统在各种使用及环境条件下的一或多个热性质进行建模；获得能源成本模型，所述能源成本模型包含在预定未来时间段内的预计能源成本的调度；获得环境模型，所述环境模型包含在所述预定未来时间段内所述封闭体所在地理区域内的一或多个预计外部环境条件；确定所述操作调度以控制所述制冷系统；及基于所述所确定的操作调度操作所述制冷系统以控制所述封闭体。所述操作调度可通过以下方式确定：生成用于在所述预定未来时间段内控制所述制冷系统的多个候选调度，所述多个候选调度是基于所述热模型、所述能源成本模型及所述环境模型而确定；根据所述多个候选调度生成提供用于冷却所述封闭体的成本的多维图；从所述多个候选调度随机选择种子调度；使用迭代优化算法评估所述多维图中的所述种子调度；及确定提供最优成本的所述操作调度，所述最优成本与当从所述多维图中的所述种子调度开始时所识别的所述成本的局部最小值对应。
[0012]在一些实施方案中，所述系统可任选地包含以下特征中的一或多者。所述操作调度可通过以下方式进一步确定：基于所述热模型、所述能源成本模型及所述环境模型，根据所述多个候选调度评估用于冷却所述封闭体的所述成本。评估所述种子调度可包含比较所述种子调度的成本与所述多个候选调度的一部分的成本。所述成本可表示所述多个候选调度在控制所述制冷系统中的效率。所述成本可表示能源成本、能源消耗或所述能源成本与所述能源消耗的组合。所述操作调度可经确定用于在所述预定未来时间段内的一或多个时间点。所述方法可进一步包含随时间校准所述多维图。所述迭代优化算法可包含梯度下降。所述热性质可包含所述封闭体内的内容物的热容量及所述封闭体的热阻中的至少一者。所述外部环境条件可包含所述封闭体外部的温度、湿度、降水、云量、风速及风向中的至少一者。所述多个候选调度可在不同时间点提供所述封闭体的不同级别的冷却。所述不同级别
的冷却可包含用于操作所述制冷系统的不同级别的电力。
[0013]本文所描述的特定实施例包含冷藏设施。所述冷藏设施可包含界定用于内容物的空间的冷藏封闭体、经配置以冷却封闭空间的制冷系统、经配置以感测所述封闭空间内的位置处的温度并检测所述制冷系统的参数的多个传感器及控制系统。所述控制系统包含数据处理设备及存储器装置，所述存储器装置存储当由所述数据处理设备执行时致使所述控制系统执行操作的指令，所述操作包含：确定所述封闭体及所述制冷系统的热模型，所述热模型对所述封闭体及所述制冷系统在各种使用及环境条件下的一或多个热性质进行建模；获得能源成本模型，所述能源成本模型包含在预定未来时间段内的预计能源成本的调度；获得环境模型，所述环境模型包含在所述预定未来时间段内所述封闭体所在地理区域内的一或多个预计外部环境条件；确定操作调度以控制所述制冷系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定操作调度以控制用于封闭体的制冷系统的方法，所述方法包括：确定所述封闭体及所述制冷系统的热模型，所述热模型对所述封闭体及所述制冷系统在各种使用及环境条件下的一或多个热性质进行建模；获得能源成本模型，所述能源成本模型包含在预定未来时间段内的预计能源成本的调度；获得环境模型，所述环境模型包含在所述预定未来时间段内所述封闭体所在地理区域内的一或多个预计外部环境条件；在所述预定未来时间段内通过以下方式确定所述操作调度以控制所述制冷系统：生成用于在所述预定未来时间段内控制所述制冷系统的多个候选调度，所述多个候选调度是基于所述热模型、所述能源成本模型及所述环境模型而确定，其中所述多个候选调度中的每一者在所述预定未来时间段内提供用于所述制冷系统的至少不同的操作级别的调度；根据所述多个候选调度生成提供用于冷却所述封闭体的成本的多维图，其中所述成本中的每一者表示根据所述多个候选调度中的每一者的能源成本与能源消耗的组合；从所述多个候选调度随机选择种子调度；使用迭代优化算法评估所述多维图中的所述种子调度；及从所述多个候选调度当中选择提供最优成本的所述操作调度，所述最优成本与当从所述多维图中的所述种子调度开始时所识别的所述成本的局部最小值对应；及根据所述所确定的操作调度在所述预定未来时间段内控制所述制冷系统。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述操作调度通过以下方式进一步确定：基于所述热模型、所述能源成本模型及所述环境模型，根据所述多个候选调度评估用于冷却所述封闭体的所述成本。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中评估所述种子调度包含：比较所述种子调度的成本与所述多个候选调度的一部分的成本。4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其中所述成本表示所述多个候选调度在控制所述制冷系统中的效率。5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的方法，其中所述成本表示能源成本、能源消耗或所述能源成本与所述能源消耗的组合。6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的方法，其中所述操作调度经确定用于在所述预定未来时间段内的一或多个时间点。7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的方法，其进一步包括：随时间校准所述多维图。8.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的方法，其中所述迭代优化算法包含梯度下降。9.根据权利要求1到8中任一权利要求所述的方法，其中所述热性质包含所述封闭体内的内容物的热容量及所述封闭体的热阻中的至少一者。10.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的方法，其中所述外部环境条件包含所述封闭体外部的温度、湿度、降水、云量、风速及风向中的至少一者。11.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的方法，其中所述多个候选调度在不同时
间点提供所述封闭体的不同级别的冷却。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述不同级别的冷却包含用于操作所述制冷系统的不同级别的电力。13.一种冷藏设施，其包括：冷藏封闭体，其界定用于内容物的空间；制冷系统，其经配置以冷却所述封闭空间；多个传感器，其经配置以感测所述封闭空间内的位置处的温度并检测所述制冷系统的参数；及处理器，其经配置以执行操作，所述操作包括：确定所述封闭体及所述制冷系统的热模型，所述热模型对所述封闭体及所述制冷系统在各种使用及环境条件下的一或多个热性质进行建模；获得能源成本模型，所述能源成本模型包含在预定未来时间段内的预计能源成本的调度；获得环境模型，所述环境模型包含在所述预定未来时间段内所述封闭体所在地理区域内的一或多个预计外部环境条件；在所述预定未来时间段内通过以下方式确定操作调度以控制所述制冷系统：生成用于在所述预定未来时间段内控制所述制冷系统的多个候选调度，所述多个候选调度是基于使用所述热模型、所述能源成本模型及所述环境模型而确定；根据所述多个候选调度生成提供用于冷却所述封闭体的成...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：利尼芝物流有限责任公司，
类型：发明
国别省市：