一种基于变频器能源控制的自动调节方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于变频器能源控制的自动调节方法及系统，涉及变频控制技术领域，包括：确定样本工况；确定样本环境状态；于设备的运行频率区间内，设定一启动频率；预先获取于每个样本环境状态下的每个样本工况在启动频率下的环境参数变化率；确定最佳频率调节方案；确定拟合环境状态；按照启动频率控制设备进行运行工作；确定设备在实际工况的启动频率下环境参数变化率；调取拟合环境状态下的所有样本工况的启动频率下的环境参数变化率；确定拟合工况；调取最佳频率调节方案

【技术实现步骤摘要】
一种基于变频器能源控制的自动调节方法及系统


[0001]本专利技术涉及变频控制
，具体是涉及一种基于变频器能源控制的自动调节方法及系统
。

技术介绍

[0002]变频技术是一种把直流电逆变成不同频率的交流电的转换技术，随着科学的发展，变频器的使用也越来越广泛，不管是工业设备上还是家用电器上都会使用到变频器，变频器就是用来控制和调整电机转速的控制系统，使电机始终处于最佳的转速状态，从而提高能效比
。
[0003]现有的设备变频器的运行过程为，首先采用较高的频率控制设备电机运转，在设备的调控的环境参数达到预期效果后，变频器调控设备按照较低的频率控制设备电机，设备的调控的环境参数处于一恒定值，然而，这种技术手段，缺乏对于设备工作的环境和设备工作的空间状况的拟合计算，缺乏对于设备运行方案的提前规划，在设备运行过程中，难以根据环境状态和工况状态进行最优化的变频控制，难以保证设备的能效比达到最优
。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，提供一种基于变频器能源控制的自动调节方法及系统，本技术方案解决了上述的现有技术缺乏对于设备工作的环境和设备工作的空间状况的拟合计算，缺乏对于设备运行方案的提前规划，在设备运行过程中，难以根据环境状态和工况状态进行最优化的变频控制，难以保证设备的能效比达到最优的问题
。
[0005]为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于变频器能源控制的自动调节方法，包括：获取设备使用的工况区间，于设备使用的工况区间内，按照设定的样本间隔，确定若干个样本工况；基于实际环境状态，确定若干个样本环境状态；于设备的运行频率区间内，设定一启动频率；预先获取于每个样本环境状态下的每个样本工况在启动频率下的环境参数变化率；确定与每个样本环境状态下的每个样本工况一一对应的最佳频率调节方案；获取初始环境参数；确定与初始环境参数最接近的样本环境状态作为拟合环境状态；按照启动频率控制设备进行运行工作；按照设定的监测间隔，采集获取在启动频率下的环境参数的若干个实时值；基于在启动频率下的环境参数的若干个实时值，通过变化率计算公式，确定设备在实际工况的启动频率下环境参数变化率；调取拟合环境状态下的所有样本工况的启动频率下的环境参数变化率；
将设备在实际工况的启动频率下环境参数变化率与拟合环境状态下的所有样本工况的启动频率下的环境参数变化率作差，得到拟合差值，筛选出拟合差值最小的样本工况，作为拟合工况；基于设定的环境需求值，调取拟合环境状态下的拟合工况对应最佳频率调节方案；以拟合环境状态下的拟合工况对应最佳频率调节方案作为变频器的调节方案或个性化设置变频器的调节方案
。
[0006]优选的，所述预先获取于每个样本环境状态下的每个样本工况在启动频率下的环境参数变化率具体包括：将所有样本环境状态和所有样本工况进行随机组合，获得若干个样本环境状态－样本工况组；于实验室中，构建与每个样本环境状态－样本工况组一一对应的实验空间；在实验空间中，按照启动频率控制设备进行运行工作；并按照设定的监测间隔，在实验空间中采集获取在启动频率下的环境参数的若干个实验值；通过变化率计算公式，计算实验空间在启动频率下的环境参数变化率，作为实验空间对应的样本环境状态－样本工况组的启动频率下的环境参数变化率
。
[0007]优选的，所述变化率计算公式为：
[0008]式中，为环境参数变化率，为采集的环境参数的总数，为采集的第
j
个环境参数，为第
j
个环境参数的采集时刻
。
[0009]优选的，所述确定与每个样本环境状态下的每个样本工况一一对应的最佳频率调节方案具体包括：于样本环境状态－样本工况组对应的实验空间内设置若干个环境参数检测点；在环境参数检测点设置若干个环境参数传感器；确定设备允许的若干个环境需求设定值；记为分别基于每个环境需求设定值构建频率调节方案评价模型；基于神经网络训练模型，在设备的运行频率区间限制下，生成若干个频率调节方案，记为待筛选频率调节方案；变频器控制设备按照待筛选频率调节方案控制设备在实验时间内进行运行，并采集每个环境参数检测点的环境数据，将环境参数检测点的环境数据代入频率调节方案评价模型中，得到每个待筛选频率调节方案的合理性评价值；筛选出合理性评价值最小的待筛选频率调节方案，作为最佳频率调节方案
。
[0010]优选的，所述频率调节方案评价模型具体为：
[0011]式中，为待筛选频率调节方案的合理性评价值，为环境参数检测点总个数，为实验时间的时长，为实验时间内第
i
个环境参数检测点的环境数据随时间的变化曲线方程，为环境需求设定值
。
[0012]优选的，所述个性化设置变频器的调节方案具体包括：在设备初次使用时，在设备的实际工作空间内设置若干个个性化环境采集点，并在个性化环境采集点设置便捷式环境参数传感器；以拟合环境状态下的拟合工况对应最佳频率调节方案，作为初始训练方案；在初始训练方案的基础上，基于神经网络训练模型，在设备的运行频率区间限制下，生成若干个个性化频率调节方案；变频器控制设备按照个性化频率调节方案控制设备在实验时间内进行运行，并采集每个个性化环境采集点的环境数据，将个性化环境采集点的环境数据代入频率调节方案评价模型中，得到每个个性化频率调节方案的合理性评价值；筛选出合理性评价值最小的个性化频率调节方案，作为最佳个性化频率调节方案，以最佳个性化频率调节方案作为变频器的调节方案
。
[0013]进一步的，提出一种基于变频器能源控制的自动调节系统，用于实现如上述基于变频器能源控制的自动调节方法，包括：实验系统，所述实验系统用于预先获取于每个样本环境状态下的每个样本工况在启动频率下的环境参数变化率和确定与每个样本环境状态下的每个样本工况一一对应的最佳频率调节方案；存储模块，所述存储模块用于存储于每个样本环境状态下的每个样本工况在启动频率下的环境参数变化率和与每个样本环境状态下的每个样本工况一一对应的最佳频率调节方案；环境传感器，所述环境传感器用于获取初始环境参数和采集获取在启动频率下的环境参数的若干个实时值；拟合模块，所述拟合模块与所述存储模块和所述环境传感器电性连接，所述拟合模块用于确定与初始环境参数最接近的样本环境状态作为拟合环境状态
、
将设备在实际工况的启动频率下环境参数变化率与拟合环境状态下的所有样本工况的启动频率下的环境参数变化率作差，得到拟合差值，筛选出拟合差值最小的样本工况，作为拟合工况；方案确定模块，所述方案确定模块与所述拟合模块电性连接，所述方案确定模块用于基于设定的环境需求值，调取拟合环境状态下的拟合工况对应最佳频率调节方案，并以拟合环境状态下的拟合工况对应最佳频率调节方案作为变频器的调节方案或个性化设置变频器的调节方案
。
[0014]可选的，所述拟合模块包括：环境拟合单元，所述环境拟合单元用于确定与初始环境参数最接近的样本环境状态作为拟合环境状态；工况拟合单元，所述工况本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于变频器能源控制的自动调节方法，其特征在于，包括：获取设备使用的工况区间，于设备使用的工况区间内，按照设定的样本间隔，确定若干个样本工况；基于实际环境状态，确定若干个样本环境状态；于设备的运行频率区间内，设定一启动频率；预先获取于每个样本环境状态下的每个样本工况在启动频率下的环境参数变化率；确定与每个样本环境状态下的每个样本工况一一对应的最佳频率调节方案；获取初始环境参数；确定与初始环境参数最接近的样本环境状态作为拟合环境状态；按照启动频率控制设备进行运行工作；按照设定的监测间隔，采集获取在启动频率下的环境参数的若干个实时值；基于在启动频率下的环境参数的若干个实时值，通过变化率计算公式，确定设备在实际工况的启动频率下环境参数变化率；调取拟合环境状态下的所有样本工况的启动频率下的环境参数变化率；将设备在实际工况的启动频率下环境参数变化率与拟合环境状态下的所有样本工况的启动频率下的环境参数变化率作差，得到拟合差值，筛选出拟合差值最小的样本工况，作为拟合工况；基于设定的环境需求值，调取拟合环境状态下的拟合工况对应最佳频率调节方案；以拟合环境状态下的拟合工况对应最佳频率调节方案作为变频器的调节方案或个性化设置变频器的调节方案
。2.
根据权利要求1所述的一种基于变频器能源控制的自动调节方法，其特征在于，所述预先获取于每个样本环境状态下的每个样本工况在启动频率下的环境参数变化率具体包括：将所有样本环境状态和所有样本工况进行随机组合，获得若干个样本环境状态－样本工况组；于实验室中，构建与每个样本环境状态－样本工况组一一对应的实验空间；在实验空间中，按照启动频率控制设备进行运行工作；并按照设定的监测间隔，在实验空间中采集获取在启动频率下的环境参数的若干个实验值；通过变化率计算公式，计算实验空间在启动频率下的环境参数变化率，作为实验空间对应的样本环境状态－样本工况组的启动频率下的环境参数变化率
。3.
根据权利要求2所述的一种基于变频器能源控制的自动调节方法，其特征在于，所述变化率计算公式为：，式中，为环境参数变化率，为采集的环境参数的总数，为采集的第
j
个环境参数，为第
j
个环境参数的采集时刻
。
4.
根据权利要求3所述的一种基于变频器能源控制的自动调节方法，其特征在于，所述确定与每个样本环境状态下的每个样本工况一一对应的最佳频率调节方案具体包括：于样本环境状态－样本工况组对应的实验空间内设置若干个环境参数检测点；在环境参数检测点设置若干个环境参数传感器；确定设备允许的若干个环境需求设定值；记为分别基于每个环境需求设定值构建频率调节方案评价模型；基于神经网络训练模型，在设备的运行频率区间限制下，生成若干个频率调节方案，记为待筛选频率调节方案；变频器控制设备按照待筛选频率调节方案控制设备在实验时间内进行运行，并采集每个环境参数检测点的环境数据，将环境参数检测点的环境数据代入频率调节方案评价模型中，得到每个待筛选频率调节方案的合理性评价值；筛选出合理性评价值最小的待筛选频率调节方案，作为最佳...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢必华，
申请(专利权)人：广东精冷源建设有限公司，
类型：发明
国别省市：