一种建筑物HVAC系统的运行控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种建筑物HVAC系统的运行控制方法及装置，该方法以各历史环境状态参数为状态空间；以历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输入功率为动作空间；根据历史各时刻下，满足预设室内温度时建筑物HVAC系统所需的总输出冷功率，以及历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输出冷功率计算得到的奖励值为动作奖励，来构建深度强化学习模型，并基于训练好的深度强化学习模型对当前时刻的环境状态参数下，各HVAC设备的当前输入功率进行预测，然后根据各HVAC设备的当前输入功率对各HVAC设备进行控制。通过实施本发明专利技术能够使得建筑物的室内温度维持在预设室内温度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑物HVAC系统的运行控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及建筑物的暖通空调控制
，尤其涉及一种建筑物HVAC系统的运行控制方法及装置。

技术介绍

[0002]随着国人经济水平的大幅提升，人们对环境舒适度的要求也与日俱增，建筑楼宇的功能不仅仅要为人们遮风挡雨提供庇护，更要满足人们对于学习工作环境舒适度的要求，因此，建筑物的温度控制显得更加重要。与此同时，在建筑物能耗中，供暖通风与空气调节(Heating Ventilation and Air Conditioning,HVAC)设备的能耗通常达到40％以上。因此，在建筑物能耗控制中，对于HVAC系统的运行控制，显得尤为重要。传统的建筑物HVAC系统控制采用简单的起停控制，这样的控制方式会造成大量的启停成本，不仅设备的能耗加大，而且设备的使用寿命也会大幅度降低。此外，粗放的启停控制，很难使得室内的温度始终维持在设定温度附近，对于建筑物内人们对于环境的舒适度也会造成不利的影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供一种建筑物HVAC系统的运行控制方法及装置，能根据当前环境状态，控制各HVAC设备的输入功率，使得建筑物的内部温度维持在预设的室内温度。
[0004]本专利技术一实施例提供了一种建筑物HVAC系统的运行控制方法，包括获取当前时刻建筑物的环境状态参数；其中，所述环境状态参数包括：墙体光照强度、墙体温度、墙体外部温度以及内部热源热量；
[0005]将所述环境状态参数输入至建筑物HVAC系统运行控制模型中，以使所述建筑物HVAC系统运行控制模型根据所述环境状态参数确定在满足预设室内温度需求下，所述建筑物中各HVAC设备的当前输入功率；
[0006]根据所述建筑物中各HVAC设备的当前输入功率控制各HVAC设备；
[0007]其中，所述建筑物HVAC系统运行控制模型的构建，包括：
[0008]获取建筑物历史各时刻的历史环境状态参数、建筑物的楼宇参数以及建筑物中各HVAC设备的设备参数；
[0009]以历史各时刻的历史环境状态参数为训练样本对深度强化学习模型进行训练，以使深度强化学习模型输出历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输入功率；将训练完成的深度强化学习模型作为所述建筑物HVAC系统运行控制模型；
[0010]其中，所述深度强化学习模型的状态空间为各历史状态参数；所述深度强化学习模型的动作空间为历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输入功率；所述深度强化学习模型的动作奖励为，根据历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输入功率，历史各时刻下，满足预设室内温度时建筑物HVAC系统所需的总输出冷功率，以及历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输出冷功率，所计算得到的奖励值；在历史各时刻下，满足预设室内温度时建筑物HVAC系统所需的总输出冷功率，由各历史环境状态参
数以及所述楼宇参数计算得到；在历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输出冷功率，由各HVAC设备的输入功率以及各HVAC设备的设备参数计算得到。
[0011]进一步的，楼宇参数包括：建筑物热容、墙体热容、窗户热阻、墙体热阻、窗户面积、墙体面积、太阳光透射率、墙体太阳光吸收系数以及墙体光照状态。
[0012]进一步的，所述在历史各时刻下，满足预设室内温度时建筑物HVAC系统所需的总输出冷功率，由各历史环境状态参数以及所述楼宇参数计算得到，具体包括：
[0013]根据历史各时刻的墙体光照强度、历史各时刻的墙体温度、历史各时刻的墙体外部温度、历史各时刻的内部热源热量、建筑物热容、墙体热容、窗户热阻、墙体热阻、窗户面积、墙体面积、太阳光透射率、墙体太阳光吸收系数、墙体光照状态以及所述满足的预设室内温度，构建筑物热力学方程：
[0014]根据所述建筑物热力学方程计算在历史各时刻下，满足预设室内温度时建筑物HVAC系统所需的总输出冷功率。
[0015]进一步的，所述在历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输出冷功率，由各HVAC设备的输入功率以及各HVAC设备的设备参数计算得到，具体包括：
[0016]根据各HVAC设备的额定输入功率以及历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输入功率，计算历史各时刻下各HVAC设备的负载比；
[0017]根据各HVAC设备的额定制冷系数以及历史各时刻下各HVAC设备的负载比，计算历史各时刻下各HVAC设备的制冷系数；
[0018]根据历史各时刻下各HVAC设备的制冷系数以及历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输入功率，计算在历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输出冷功率。
[0019]进一步的，所述建筑物HVAC系统运行控制模型包括：值网络和策略网络；
[0020]在训练所述建筑物HVAC系统运行控制模型时，通过最小化值网络的损失函数对值网络的网络参数进行更新；通过确定性策略梯度对策略网络的网络参数进行更新。
[0021]在上述方法项实施例的基础上，本专利技术对应提供了装置项实施例；
[0022]本专利技术一实施例提供了一种建筑物HVAC系统的运行控制装置，包括：数据获取模块、当前输入功率确定模块、HVAC设备控制模块以及模型构建模块；
[0023]所述数据获取模块，用于获取当前时刻建筑物的环境状态参数；其中，所述环境状态参数包括：墙体光照强度、墙体温度、墙体外部温度以及内部热源热量；
[0024]所述当前输入功率确定模块，用于将所述环境状态参数输入至建筑物HVAC系统运行控制模型中，以使所述建筑物HVAC系统运行控制模型根据所述环境状态参数确定在满足预设室内温度需求下，所述建筑物中各HVAC设备的当前输入功率；
[0025]所述HVAC设备控制模块，用于根据所述建筑物中各HVAC设备的当前输入功率控制各HVAC设备；
[0026]所述模型构建模块，用于获取建筑物历史各时刻的历史环境状态参数、建筑物的楼宇参数以及建筑物中各HVAC设备的设备参数；
[0027]以历史各时刻的历史环境状态参数为训练样本对深度强化学习模型进行训练，以使深度强化学习模型输出历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输入功率；将训练完成的深度强化学习模型作为所述建筑物HVAC系统运行控制模型；
[0028]其中，所述深度强化学习模型的状态空间为各历史状态参数；所述深度强化学习模型的动作空间为历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输入功率；所述深度强化学习模型的动作奖励为，根据历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输入功率，历史各时刻下，满足预设室内温度时建筑物HVAC系统所需的总输出冷功率，以及历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输出冷功率，所计算得到的奖励值；在历史各时刻下，满足预设室内温度时建筑物HVAC系统所需的总输出冷功率，由各历史环境状态参数以及所述楼宇参数计算得到；在历史各时刻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑物HVAC系统的运行控制方法，其特征在于，包括：获取当前时刻建筑物的环境状态参数；其中，所述环境状态参数包括：墙体光照强度、墙体温度、墙体外部温度以及内部热源热量；将所述环境状态参数输入至建筑物HVAC系统运行控制模型中，以使所述建筑物HVAC系统运行控制模型根据所述环境状态参数确定在满足预设室内温度需求下，所述建筑物中各HVAC设备的当前输入功率；根据所述建筑物中各HVAC设备的当前输入功率控制各HVAC设备；其中，所述建筑物HVAC系统运行控制模型的构建，包括：获取建筑物历史各时刻的历史环境状态参数、建筑物的楼宇参数以及建筑物中各HVAC设备的设备参数；以历史各时刻的历史环境状态参数为训练样本对深度强化学习模型进行训练，以使深度强化学习模型输出历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输入功率；将训练完成的深度强化学习模型作为所述建筑物HVAC系统运行控制模型；其中，所述深度强化学习模型的状态空间为各历史状态参数；所述深度强化学习模型的动作空间为历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输入功率；所述深度强化学习模型的动作奖励为，根据历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输入功率，历史各时刻下，满足预设室内温度时建筑物HVAC系统所需的总输出冷功率，以及历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输出冷功率，所计算得到的奖励值；在历史各时刻下，满足预设室内温度时建筑物HVAC系统所需的总输出冷功率，由各历史环境状态参数以及所述楼宇参数计算得到；在历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输出冷功率，由各HVAC设备的输入功率以及各HVAC设备的设备参数计算得到。2.如权利要求1所述的建筑物HVAC系统的运行控制方法，其特征在于，楼宇参数包括：建筑物热容、墙体热容、窗户热阻、墙体热阻、窗户面积、墙体面积、太阳光透射率、墙体太阳光吸收系数以及墙体光照状态。3.如权利要求2所述的建筑物HVAC系统的运行控制方法，其特征在于，所述在历史各时刻下，满足预设室内温度时建筑物HVAC系统所需的总输出冷功率，由各历史环境状态参数以及所述楼宇参数计算得到，具体包括：根据历史各时刻的墙体光照强度、历史各时刻的墙体温度、历史各时刻的墙体外部温度、历史各时刻的内部热源热量、建筑物热容、墙体热容、窗户热阻、墙体热阻、窗户面积、墙体面积、太阳光透射率、墙体太阳光吸收系数、墙体光照状态以及所述满足的预设室内温度，构建筑物热力学方程：根据所述建筑物热力学方程计算在历史各时刻下，满足预设室内温度时建筑物HVAC系统所需的总输出冷功率。4.如权利要求2所述的建筑物HVAC系统的运行控制方法，其特征在于，所述在历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输出冷功率，由各HVAC设备的输入功率以及各HVAC设备的设备参数计算得到，具体包括：根据各HVAC设备的额定输入功率以及历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输入功率，计算历史各时刻下各HVAC设备的负载比；根据各HVAC设备的额定制冷系数以及历史各时刻下各HVAC设备的负载比，计算历史各
时刻下各HVAC设备的制冷系数；根据历史各时刻下各HVAC设备的制冷系数以及历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输入功率，计算在历史各时刻下，满足预设室内温度时各HVAC设备的输出冷功率。5.如权利要求1所述的建筑物HVAC系统的运行控制方法，其特征在于，所述建筑物HVAC系统运行控制模型包括：值网络和策略网络；在训练所述建筑...

【专利技术属性】
技术研发人员：王可，苏卓，刘嘉宁，林斌，杜斌，曾凯文，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心，
类型：发明
国别省市：