[發(fā)明專利]公用建筑中央空調(diào)預(yù)開啟時(shí)間的計(jì)算方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410674013.7
• 申請(qǐng)日: 2014-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN104456845A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李昌;張溯寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海卓源節(jié)能科技有限公司
• 主分類號(hào): F24F11/00
• 分類號(hào): F24F11/00;G06F19/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 林煒

1.一種公用建筑中央空調(diào)預(yù)開啟時(shí)間的計(jì)算方法，其特征在于，具體步驟如下：

1)獲取辦公建筑在前一年歷史日的空調(diào)用電曲線、空調(diào)溫度曲線，空調(diào)用電曲線的橫坐標(biāo)軸為時(shí)間值坐標(biāo)軸，縱坐標(biāo)軸為用電值坐標(biāo)軸，空調(diào)溫度曲線的橫坐標(biāo)軸為時(shí)間值軸，縱坐標(biāo)軸為溫度值坐標(biāo)軸；

2)從前一年歷史日的空調(diào)溫度曲線上截取曲線段，并將該曲線段定義為曲線段A；

設(shè)曲線段A的起始時(shí)間點(diǎn)為Tb1，曲線段A的終止時(shí)間點(diǎn)為Te1，曲線段A在Tb1時(shí)間點(diǎn)的溫度值為Wb1，曲線段A在Te1時(shí)間點(diǎn)的溫度值為We1，K1為曲線段A的斜率，有K1＝(We1-Wb1)/(Te1-Tb1)，則曲線段A必須滿足以下3個(gè)條件；

條件1：K1在[-1/30，1/30]之間；

條件2：曲線段A處于辦公時(shí)間段內(nèi)，并且Te1-Tb1>180分鐘，設(shè)x為曲線段A上任意一點(diǎn)，則有0<(Px-Pmin)/Pn<kn，其中的Px為點(diǎn)x所處時(shí)間點(diǎn)的空調(diào)用電負(fù)荷，Px值通過前一年歷史日的空調(diào)用電曲線獲得，Pmin為空調(diào)運(yùn)行最小功率，Pn為空調(diào)主機(jī)額定功率，kn為維持空調(diào)環(huán)境溫度的電流比例，kn的取值在10％－40％之間；

條件3：We1與Wb1之間的溫度差小于等于2攝氏度，并且We1、Wb1都處于空調(diào)目標(biāo)溫度范圍之內(nèi)，所述空調(diào)目標(biāo)溫度范圍是預(yù)先設(shè)定的溫度范圍值；

3)根據(jù)曲線段A計(jì)算空調(diào)單位時(shí)間能量損失率，具體計(jì)算公式為：

Ploss＝ka×(Plosse-Plossb)/(Te1-Tb1)；

其中，Ploss為空調(diào)單位時(shí)間能量損失率，Plosse為在Te1時(shí)間點(diǎn)的空調(diào)用電電度，Plossb為在Tb1時(shí)間點(diǎn)的空調(diào)用電電度，Plosse及Plossb的值均通過前一年歷史日的空調(diào)用電曲線獲得，ka為可靠系數(shù)，ka的取值為1.05；

4)從前一年歷史日的空調(diào)溫度曲線上截取曲線段，并將該曲線段定義為曲線段B；

設(shè)曲線段B的起始時(shí)間點(diǎn)為Tb2，曲線段B的終止時(shí)間點(diǎn)為Te2，曲線段B在Tb2時(shí)間點(diǎn)的溫度值為Wb2，曲線段B在Te2時(shí)間點(diǎn)的溫度值為We2，K2為曲線段B的斜率，有K2＝(We2-Wb2)/(Te2-Tb2)，則曲線段B必須滿足以下3個(gè)條件；

條件1：如果前一年歷史日的空調(diào)溫度曲線為制冷溫度曲線，則K2<0，如果前一年歷史日的空調(diào)溫度曲線為制熱溫度曲線，則K2>0；

條件2：曲線段B處于空調(diào)啟動(dòng)階段的時(shí)間段內(nèi)，并且Te2-Tb2>60分鐘，空調(diào)啟動(dòng)階段的時(shí)間段是預(yù)先設(shè)定的時(shí)間范圍，其起始時(shí)間點(diǎn)為空調(diào)開啟時(shí)間點(diǎn)，設(shè)y為曲線段B上任意一點(diǎn)，則有R＝Py/Pn，且R>1-kn，其中的R為點(diǎn)y所處時(shí)間點(diǎn)的空調(diào)負(fù)載率，Py為點(diǎn)y所處時(shí)間點(diǎn)的空調(diào)用電負(fù)荷，Pn為空調(diào)主機(jī)額定功率，kn為維持空調(diào)環(huán)境溫度的電流比例，kn的取值在10％－40％之間；

條件3：Wb2與室外溫度差小于等于1攝氏度，We2與室外溫差大于8攝氏度，并且We2處于空調(diào)目標(biāo)溫度范圍之內(nèi)，所述空調(diào)目標(biāo)溫度范圍是預(yù)先設(shè)定的溫度范圍值；

5)根據(jù)曲線段B計(jì)算空調(diào)啟動(dòng)功率平均值及空調(diào)啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)度，具體計(jì)算公式為：

Pstar＝ka×(Pstare-Pstarb)/(Te2-Tb2)；

Tstar＝Te2-Tb2；

其中，Pstar為空調(diào)啟動(dòng)功率平均值，Tstar為空調(diào)啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)度，Pstare為在Te2時(shí)間點(diǎn)的空調(diào)用電電度，Pstarb為在Tb2時(shí)間點(diǎn)的空調(diào)用電電度，Pstare及Pstarb的值均通過前一年歷史日的空調(diào)用電曲線獲得，ka為可靠系數(shù)，ka的取值為1.05；

6)設(shè)置空調(diào)成本目標(biāo)函數(shù)為：

F(t)＝(tastar×Pstar×Mona+tbstar×Pstar×Monb

+(Tstar-tastar-tbstar)×Pstar×Monc+taloss×Ploss×Mona+tbloss×Ploss×Monb；

+(t-Tstar-taloss-tbloss)×Ploss×Monc)/60

其中，F(xiàn)(t)為空調(diào)成本目標(biāo)函數(shù)，t為空調(diào)預(yù)開啟時(shí)長(zhǎng)，有t＞Tstar；

其中，Mona為電網(wǎng)峰時(shí)段電價(jià)，Monb為電網(wǎng)平時(shí)段電價(jià)，Monc為電網(wǎng)谷時(shí)段電價(jià)，tastar為空調(diào)啟動(dòng)階段的時(shí)間段所占電網(wǎng)峰時(shí)段的時(shí)間長(zhǎng)度，tbstar為空調(diào)啟動(dòng)階段的時(shí)間段所占電網(wǎng)平時(shí)段的時(shí)間長(zhǎng)度，taloss為空調(diào)啟動(dòng)完成后工作在電網(wǎng)峰時(shí)段的時(shí)間長(zhǎng)度，tbloss為空調(diào)啟動(dòng)完成后工作在電網(wǎng)平時(shí)段的時(shí)間長(zhǎng)度；

7)計(jì)算F(t)的最小值，具體計(jì)算方法為：

7.1)選擇t的范圍[Tstar，Tstar+Tdiff]，Tdiff為空調(diào)滿足溫度控制要求的最大時(shí)間點(diǎn)與此時(shí)間點(diǎn)前的低谷結(jié)束時(shí)間點(diǎn)的差值；

7.2)設(shè)空調(diào)滿足溫度控制要求的最大時(shí)間點(diǎn)為T2，求解F(t)的時(shí)間迭代步長(zhǎng)為：

Tstep＝Tdiff/60；

7.3)對(duì)Tstep以分鐘為單位按照四舍五入取整，并迭代計(jì)數(shù)器i＝0；

7.4)計(jì)算空調(diào)預(yù)開啟時(shí)長(zhǎng)，具體計(jì)算公式為：

t＝Tstar+i×Tstep；

7.5)計(jì)算空調(diào)啟動(dòng)時(shí)間點(diǎn)，具體計(jì)算公式為：

T0＝T2-i；

其中，T0為空調(diào)啟動(dòng)時(shí)間點(diǎn)；

7.6)根據(jù)T0、T2和電網(wǎng)峰時(shí)段、電網(wǎng)平時(shí)段、電網(wǎng)谷時(shí)段的時(shí)間定義，推算出tastar、tbstar、taloss、tbloss；

7.7)將tastar、tbstar、taloss、tbloss代入空調(diào)成本目標(biāo)函數(shù)F(t)，計(jì)算出F(t)的值；

7.8)將迭代計(jì)數(shù)器i增加1；

7.9)令t＝Tstar+i×Tstepp，如果t＜Tstar+Tdiff，則轉(zhuǎn)至步驟7.5)，反之則轉(zhuǎn)至步驟7.10)；

7.10)從所有計(jì)算出的F(t)值中找出最小的F(t)所對(duì)應(yīng)的t值，并將該t值作為空調(diào)預(yù)開啟時(shí)長(zhǎng)。