一种集成化综合制冷站智能管控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种集成化综合制冷站智能管控系统，属于智能控制技术领域，通过将控制参数组中参数集成化，经控制系统的滚动优化过程，产生非劣解的优化控制参数组，采用模糊聚类的策略产生多机组优化组合序列，作为通风及冷水多机组控制器的控制设定参数，达到环控系统设备协调运行和节约能耗的控制目的；且引入站台人群密度作为控制参数，应用改进的进化算法，为多机组空调群变频器的参数优化和机组优化组合运行设计一种新的智能控制策略，达到最优节能目标，与传统控制器相比，智能进化控制更能解决大规模复杂系统控制问题，实时地、具有自适应功能地自动调节，达到所供即所需，因而能够实现对制冷站空调系统进行智能管控的目的。目的。目的。

【技术实现步骤摘要】
一种集成化综合制冷站智能管控系统


[0001]本专利技术属于智能控制
，具体为一种集成化综合制冷站智能管控系统。

技术介绍

[0002]目前，空调系统无智能控制系统，站台的自动化程度不够，依靠人为巡检和手动的机械开关，多台机组多设备，人为管控存在一定的难度，操作复杂，工作人员无法第一时间获取系统运行状态，存在一定的安全风险；空调系统缺少环境因素与主机系统之间的调控机制，难以根据站台的人员密度对空调系统做实时调整，导致冷(热)量输出始终保持在最高极限状态，系统一直处于并将长期处于高能耗状态；同时冷水机组均为工频运行，无法根据系统需求进行水量调节，存在较大的能耗浪费；
[0003]因此，围绕整体系统按需供应的节能目标，使集群式空调系统中的各个机组的控制系统具有规范一致的结构功能以及良好的交互性和协作性，对制冷站空调系统要求的分布式控制技术的研究更为必要和迫切，提出一种集成化综合制冷站智能管控系统来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]为了克服上述缺陷，本专利技术提供了一种集成化综合制冷站智能管控系统，解决了空调系统无智能控制系统，站台的自动化程度不够，依靠人为巡检和手动的机械开关，多台机组多设备，人为管控存在一定的难度，操作复杂，工作人员无法第一时间获取系统运行状态，存在一定的安全风险；空调系统缺少环境因素与主机系统之间的调控机制，难以根据站台的人员密度对空调系统做实时调整，导致冷(热)量输出始终保持在最高极限状态，系统一直处于并将长期处于高能耗状态；同时冷水机组均为工频运行，无法根据系统需求进行水量调节，存在较大的能耗浪费的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种集成化综合制冷站智能管控系统，包括冷水机组加/卸模型建立模块和控制系统，所述冷水机组加/卸模型建立模块的输出端与进化控制策略组成模块的输入端连接，所述进化控制策略组成模块的输出端与多机组节能模块的输入端连接，所述多机组节能模块的输出端与仿真控制模块的输入端连接，所述仿真控制模块发送控制信号，且控制系统接收控制信号。
[0006]作为本专利技术的进一步方案：所述冷水机组加/卸模型建立模块用于获取每个机组的运行控制存在的多个控制参数，再采用模糊集合论来描述待优化的运行参数组。
[0007]作为本专利技术的进一步方案：所述冷水机组加/卸模型建立模块利用Petri网建立冷水机组加/卸模型，所述冷水机组加/卸模型的具体应用步骤如下：
[0008]在冷水机组加/卸模型中将2台冷水机组命名为Ⅰ和Ⅱ，P7表示冷水机组Ⅰ为开状态，P8表示冷水机组Ⅱ为开状态，P6到T1、T2的有向弧均为抑制弧，即当P6中无托肯时，T1和T2会触发，且T3比T1、T2有优先一级的发生权，若仅当P7中有托肯时，T1触发，表示冷水机组Ⅰ开时设置只有1台冷水机组开标志的动作，若仅当P8中有托肯时，T2触发，则表示冷水机组
Ⅱ
开时设置只有1台冷水机组开标志的动作；
[0009]当P7、P8中均由托肯时，T3触发，表示设置2台冷水机组均开标志的动作，则P6表示两台冷水机组均开的标志；
[0010]对控制参数的设置为仅P5开状态，表示合理控制冷水机组运行台数的加/卸，降低冷水机组能耗。
[0011]作为本专利技术的进一步方案：所述冷水机组加/卸模型采用模糊集合论来描述待优化的运行参数组，且具体实施步骤如下：
[0012]1)将存在若干个非劣解集作为多机组输出控制信息，且非劣解即多机组的控制参数组；
[0013]2)采用模糊集合论来描述待优化的运行参数组，设有A集合{A1,A2,...,A
n
}，集合A中任意A
i
都设计具备一个能力向量其中用于描述A
i
执行节能操作的能力强弱，分析节能能力得出的模糊评价；
[0014]3)任务集{T1,T2,...,T
m
}，每个任务均由一定能力需求其中
[0015]4)通过参数组优选进化，构造面向节能运行m个任务的m个参数组C1,C2,...,C
m
，使任务得到优化求解，即节能运行的各项任务尽可能由节能运行能力最适合的运行参数组成优化参数组来控制多机组运行；
[0016]5)根据矩阵A、T直积运算计算出每个单元对不同任务的加权能力向量：
[0017][0018]6)根据下式隶属函数求得每个单元对不同任务组合的隶属度：
[0019][0020]7)根据实际情况选取阈值λ∈[0,1]，阈值的大小直接影响着联盟生成的结果，阈值越大，参加联盟的Agent就越少，反之则越多，联盟完成任务的成功率越高；
[0021]一个联盟至少有一个AgentT，已模糊聚类的策略生成多任务联盟，使任务由能力最适合的Agent组成联盟来求解，同时允许一个Agent参加多个联盟。
[0022]作为本专利技术的进一步方案：所述进化控制策略组成模块包括内部模型、能耗计量反馈校正模块、滚动优化计算模块和能耗参考输入轨迹模块；
[0023]进化控制策略组成模块：采用基于脉冲响应的非参数模型作为内部模型，采用控制参数组作为输入输出信息，经内部模型输出误差反馈校正后，再与节能指标参考输入轨迹比较，应用二次型性能指标滚动优化，再计算出当前时刻下应输出到各单元控制系统的优化控制参数组，完成整个控制循环。
[0024]作为本专利技术的进一步方案：所述滚动优化计算模块包括内膜控制模块、适应度计算模块、交叉变异概率计算模块、最优决策输出模块；
[0025]滚动优化计算模块：采用进化优选算法，控制系统根据遗传算法没代产生大量可行解和隐含的并行性的特点设计决策优化方法，基于排序的表现矩阵测度可行解，对所有目标总体表现好坏的向量进行比较，引入个体适应度定标保持种群的多样性，采用自适应
变化的方式确定交叉和变异概率。
[0026]作为本专利技术的进一步方案：所述多机组节能模块用于实现多机组空调系统的节能目标，在控制参数组进化过程中引入节能激励因子F，对控制参数组的运行方式及控制目标进行调整，引入节能激励因子F实现参数组序列优化进化，提高该控制参数组参数的个体适应度p
j
，实现优化进化，具体如下：
[0027][0028]式中，α,β为适应度函数系数，根据个体适应度大小的不同分别构造，节能激励因子F＝1.1g，其中g是激励因子的代数，每次循环结束，根据求得的最优解的情况对g进行调整，其数学表达式为：
[0029][0030]通过1次计算即可得到问题的非劣解集，简化了多目标的优化求解步骤。
[0031]作为本专利技术的进一步方案：所述仿真控制模块通过多机组节能模块中计算比较，判断运行模式后，进行节能率计算；
[0032]所述仿真控制模块的具体计算步骤如下：
[0033]首先设定初始参数，即为控制的输入变量，为设定的温湿度数值，实际温湿度数值以及站台人群密度的数值，控制输出为经节能优化计算后获得的各变频器的工作频率，再进行节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成化综合制冷站智能管控系统，包括冷水机组加/卸模型建立模块和控制系统，其特征在于：所述冷水机组加/卸模型建立模块的输出端与进化控制策略组成模块的输入端连接，所述进化控制策略组成模块的输出端与多机组节能模块的输入端连接，所述多机组节能模块的输出端与仿真控制模块的输入端连接，所述仿真控制模块发送控制信号，且控制系统接收控制信号。2.根据权利要求1所述的一种集成化综合制冷站智能管控系统，其特征在于：所述冷水机组加/卸模型建立模块用于获取每个机组的运行控制存在的多个控制参数，再采用模糊集合论来描述待优化的运行参数组。3.根据权利要求2所述的一种集成化综合制冷站智能管控系统，其特征在于：所述冷水机组加/卸模型建立模块利用Petri网建立冷水机组加/卸模型，所述冷水机组加/卸模型的具体应用步骤如下：在冷水机组加/卸模型中将2台冷水机组命名为Ⅰ和Ⅱ，P7表示冷水机组Ⅰ为开状态，P8表示冷水机组Ⅱ为开状态，P6到T1、T2的有向弧均为抑制弧，即当P6中无托肯时，T1和T2会触发，且T3比T1、T2有优先一级的发生权，若仅当P7中有托肯时，T1触发，表示冷水机组Ⅰ开时设置只有1台冷水机组开标志的动作，若仅当P8中有托肯时，T2触发，则表示冷水机组Ⅱ开时设置只有1台冷水机组开标志的动作；当P7、P8中均由托肯时，T3触发，表示设置2台冷水机组均开标志的动作，则P6表示两台冷水机组均开的标志；对控制参数的设置为仅P5开状态，表示合理控制冷水机组运行台数的加/卸，降低冷水机组能耗。4.根据权利要求1所述的一种集成化综合制冷站智能管控系统，其特征在于：所述冷水机组加/卸模型采用模糊集合论来描述待优化的运行参数组，且具体实施步骤如下：1)将存在若干个非劣解集作为多机组输出控制信息，且非劣解即多机组的控制参数组；2)采用模糊集合论来描述待优化的运行参数组，设有A集合{A1,A2,...,A
n
}，集合A中任意A
i
都设计具备一个能力向量其中用于描述A
i
执行节能操作的能力强弱，分析节能能力得出的模糊评价；3)任务集{T1,T2,...,T
m
}，每个任务均由一定能力需求其中4)通过参数组优选进化，构造面向节能运行m个任务的m个参数组C1,C2,...,C
m
，使任务得到优化求解，即节能运行的各项任务尽可能由节能运行能力最适合的运行参数组成优化参数组来控制多机组运行；5)根据矩阵A、T直积运算计算出每个单元对不同任务的加权能力向量：6)根据下式隶属函数求得每个单元对不同任务组合的隶属度：
7)根据实际情况选取阈值λ∈[0,1]，阈值的大小直接影响着联盟生成的结果，阈值越大，参加联盟的A...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩英春，
申请(专利权)人：武汉舒适易佰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：