一种基于稳态识别的空调系统节能控制方法及系统技术方案

技术编号:43764368 阅读:20 留言:0更新日期:2024-12-24 16:06
本发明专利技术涉及过程控制技术领域,具体涉及基于稳态识别的空调系统节能控制方法。该方法包括以下步骤:S10、基于差分方程的DBSI的稳态识别方法对空调运行数据进行稳态识别,以获得稳态的数据区间;S20、对各稳态的数据区间开始遍历查找,寻找空调系统在定频运行下不同稳态工况下的COP最大点,将该COP最大点下冷冻水、冷却水运行数据作为最优设定点;S30、利用MPC算法对各最优设定点进行控制,在节约能耗的同时提升空调系统性能。本发明专利技术利用空调系统运行状态的稳态识别方法,基于运行数据,针对识别出的稳态区间遍历寻优COP运行最优点,然后利用模型预测的多输入多输出控制特性,解决空调系统的多设备耦合运行,控制困难的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及过程控制,尤其涉及一种基于稳态识别的空调系统节能控制方法。


技术介绍

1、dbsi:一种基于差分方程的(differential-signal based stateidentification,dbsi)稳态识别方法。

2、模型预测控制:模型预测控制(model predictive control,mpc)是一种在线优化控制器:在采样时刻,以当前态作为初始态,通过该系统运行模型预测未来时域的输出变化,求解该时域的最优问题,得到最优序列,将该序列的第一个值作为输入量进行控制。

3、cop:制冷(热)循环中产生的制冷(热)量与制冷(热)所耗电功率之比。

4、opc协议:opc是ole for process control的缩写,是一个用于过程控制的工业标准协议。opc协议以微软的ole(object linking and embedding,对象连接与嵌入)技术为基础,它的制定是通过提供一套标准的ole/com接口完成的。在opc技术中使用ole2技术,ole允许多台微机之间交换文档、图形等对象。opc协议包括一整套接口、属性和方法的标准集。opc协议被广泛应用于过程控制系统,为不同供应商的设备和软件之间提供互操作。

5、当前市场形势和能源节约需求下,空调系统的节能优化控制问题成为国内外建筑行业的重点研究热点。当前空调系统的问题在于空调系统中空调循环水系统能源消耗大、空调系统长时间处于定流量运行状态等,说明空调系统在实际运行时还是存在许多不合理的地方。因为水系统缺乏先进的控制和调节功能,会使水系统处于定流量状态下运行时,水系统所需负荷和运行负荷不匹配,导致能源的一定消耗。而空调系统运行过程中,由于温度的渐变过程,导致系统负荷需求的响应速度慢,水循环系统冷却水输送常常慢于冷冻水制冷量变化需求,这可能导致空调控制系统运行参数波动较大,影响水系统控制精度。为了解决上述问题现提出一种基于稳态识别的空调系统节能控制方法。


技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中存在的技术问题,本专利技术提供了一种基于稳态识别的空调系统节能控制方法及系统

2、为实现上述目的,本专利技术实施例提供了如下的技术方案:

3、第一方面,在本专利技术提供的一个实施例中,提供了基于稳态识别的空调系统节能控制方法,该方法包括以下步骤:

4、s10、基于差分方程的dbsi的稳态识别方法对空调运行数据进行稳态识别,以获得稳态的数据区间;

5、s20、对各稳态的数据区间开始遍历查找,寻找空调系统在定频运行下不同稳态工况下的cop最大点,将该cop最大点下冷冻水、冷却水运行数据作为最优设定点;

6、s30、利用mpc算法对各最优设定点进行控制,在节约能耗的同时提升空调系统性能。

7、作为本专利技术的进一步方案,所述s10、基于差分方程的dbsi的稳态识别方法对空调运行数据进行稳态识别,以获得稳态的数据区间,包括:

8、s101、读取空调系统传感器的运行数据;

9、s102、选择空调系统传感器的运行数据中负荷q作为负荷数据;

10、s103、针对当日负荷数据q进行稳态识别,以获得稳态的数据区间。

11、作为本专利技术的进一步方案,所述s103、针对当日负荷数据q进行稳态识别,以获得稳态的数据区间,包括:

12、s1031、对当日负荷数据q差分处理,以获得运行数据的差分数据;

13、s1032、通过二分法对差分数据来判定稳态的区域幅值;

14、s1033、利用二次差分方法排除差分数据中识别的错误点。

15、作为本专利技术的进一步方案,所述s20、对各稳态的数据区间开始遍历查找,寻找空调系统在定频运行下不同稳态工况下的cop最大点,将该cop最大点下冷冻水、冷却水运行数据作为最优设定点;包括:

16、s201、寻找出当日的多个稳态区间段数据;

17、s202、遍历各个稳态区间内cop数据;

18、s203、找到各个稳态区间段内cop最大的数据几点;

19、s204、将每个稳态区间的cop最大值进行记录。

20、作为本专利技术的进一步方案,所述运行数据至少包括某日空调系统各设备的冷却塔出水温度、室外温度、冷却塔进水温度、冷机运行功率、冷机冷却水出水温度、冷却书进水温度、冷冻水出水温度、冷冻水进水温度、系统运行消耗功率数据。

21、作为本专利技术的进一步方案,所述s30、利用mpc算法对各最优设定点进行控制,在节约能耗的同时提升空调系统性能:包括:

22、s301、获取各个cop最大值下的各个节点数据;

23、s302、将各个节点数据作为设备运行定点;

24、s303、在到达当日各稳态时间内,使用mpc算法控制到达设定点;

25、s304、判断当日是否运行结束,若是则进行s305,若不是则返回至s303;

26、s305、更新运行数据。

27、第二方面,在本专利技术提供的又一个实施例中,提供了基于稳态识别的空调系统节能控制系统,该系统包括:稳态识别模块、遍历查找模块和最优控制模块。

28、所述稳态识别模块,基于差分方程的dbsi的稳态识别方法对空调运行数据进行稳态识别,以获得稳态的数据区间。

29、所述遍历查找模块,对各稳态的数据区间开始遍历查找,寻找空调系统在定频运行下不同稳态工况下的cop最大点,将该cop最大点下冷冻水、冷却水运行数据作为最优设定点。

30、所述最优控制模块,利用mpc算法对各最优设定点进行控制,在节约能耗的同时提升空调系统性能。

31、本专利技术提供的技术方案,具有如下有益效果:

32、本专利技术利用空调系统运行状态的稳态识别方法,基于运行数据,针对识别出的稳态区间遍历寻优cop运行最优点,然后利用模型预测的多输入多输出控制特性,解决空调系统的多设备耦合运行,控制困难的问题。

33、本专利技术的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本专利技术。

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【技术保护点】

1.一种基于稳态识别的空调系统节能控制方法,其特征在于,该方法包括:

2.如权利要求1所述的基于稳态识别的空调系统节能控制方法,其特征在于,所述S10、基于差分方程的DBSI的稳态识别方法对空调运行数据进行稳态识别,以获得稳态的数据区间,包括:

3.如权利要求2所述的基于稳态识别的空调系统节能控制方法,其特征在于,所述S103、针对当日负荷数据Q进行稳态识别,以获得稳态的数据区间,包括:

4.如权利要求1所述的基于稳态识别的空调系统节能控制方法,其特征在于,S20、对各稳态的数据区间开始遍历查找,寻找空调系统在定频运行下不同稳态工况下的COP最大点,将该COP最大点下冷冻水、冷却水运行数据作为最优设定点;包括:

5.如权利要求1所述的基于稳态识别的空调系统节能控制方法,其特征在于,所述运行数据至少包括某日空调系统各设备的冷却塔出水温度、室外温度、冷却塔进水温度、冷机运行功率、冷机冷却水出水温度、冷却书进水温度、冷冻水出水温度、冷冻水进水温度、系统运行消耗功率数据。

6.如权利要求1所述的基于稳态识别的空调系统节能控制方法,其特征在于,所述S30、利用MPC算法对各最优设定点进行控制,在节约能耗的同时提升空调系统性能:包括:

7.一种基于稳态识别的空调系统节能控制系统,其特征在于,该系统包括稳态识别模块、遍历查找模块和最优控制模块。

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【技术特征摘要】

1.一种基于稳态识别的空调系统节能控制方法,其特征在于,该方法包括:

2.如权利要求1所述的基于稳态识别的空调系统节能控制方法,其特征在于,所述s10、基于差分方程的dbsi的稳态识别方法对空调运行数据进行稳态识别,以获得稳态的数据区间,包括:

3.如权利要求2所述的基于稳态识别的空调系统节能控制方法,其特征在于,所述s103、针对当日负荷数据q进行稳态识别,以获得稳态的数据区间,包括:

4.如权利要求1所述的基于稳态识别的空调系统节能控制方法,其特征在于,s20、对各稳态的数据区间开始遍历查找,寻找空调系统在定频运行下不同稳态工况下的cop最大点,将该cop最大点下...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈巍松童亚男史雄庆王洁
申请(专利权)人:湖北公众信息产业有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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