[發明專利]一種公共建筑機電系統的能效糾偏控制方法和裝置

在審

• 申請號: 202010028148.1
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111240197A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 狄彥強;李顏頤;張曉彤;張志杰;張秋蕾;狄海燕
• 申請（專利權）人: 中國建筑科學研究院有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京遠立知識產權代理事務所(普通合伙) 11502
• 代理人: 吳云華

本發明公開了一種適用于公共建筑機電系統的能效糾偏控制方法和裝置，包括：對目標機電系統的預設時間段的歷史負荷數據進行格式處理，得到預設導入數據；對預設導入數據通過預設算法進行負荷預測，并基于仿真數據與測試數據的對比，獲取能效預測結果；通過網絡將能效預測結果植入目標機電系統的控制回路，通過預測控制得到目標機電系統的控制策略；基于多目標粒子群算法對控制策略進行優化，以控制輸出目標機電系統的最優運行策略。該能效糾偏控制方法和裝置通過自動采集系統歷史運行數據，自動識別既有機電系統高能效運行區間，并通過“能效設定?閾值偏離?實時糾控?自動尋優”的控制邏輯，實現既有建筑機電系統的長期高效、穩定運行。

技術領域

本發明涉及公共建筑機電系統的控制領域，具體涉及一種適用于公共建筑機電系統的能效糾偏控制方法和裝置。

背景技術

在我國，建筑圍護結構的冷熱損耗和通風空調系統設備能耗占50％以上，照明和動力系統能耗占30％以上，可見建筑能耗中主要能耗是空調和照明，而這恰恰又是體現舒適度的兩項，人們為了保證一個良好的舒適環境，通常會多犧牲這部分能耗來滿足人體需求。目前我國既有公共建筑由于建造標準與年代的不同，部分建筑的機電自動控制系統各設備運行調節的控制效果并不理想，或是采用不恰當的控制策略，使得集中空調系統的實際運行效果偏離設計工況，或是相關控制策略并沒有關注整個系統中各個設備的實際運行特性。既有公共建筑機電系統在常年運行過程中存在著大量的歷史運行數據，這些數據并沒有得到充分利用，以指導系統長期保持最優化運行。此外，國內外以往均局限在單機設備(電機、水泵、風機、空調器、制冷機組、鍋爐等)的能效等級分類以及不同功能建筑類型能耗限值的研究與制定上，尚未延伸至機電系統能效及高能效閾值的研究層面，進而使得“單機設備節能高效-機電系統能效提升-建筑終端能耗目標限額”的改造實施模式出現了中間關鍵過程的脫節和滯后。

在大力推廣節能減排的初期階段，要達到最快、最明顯的節能效果，不單單是使用安裝節能燈具、運用空調變頻技術等手段，還需要人們從主觀上增強節能的意識，更重要的就是需要有一套自動化計量管理系統為實施能源節能管理，需要有量化能耗數據、掌握能耗動態信息、找出節能降耗著手點、對比節能效果差異、建立一套完整的節能考核機制的能力；在大力宣傳節能的同時，通過能耗計量數據完善考評機制、增強主動節能的意識，達到管理節能的目的，完成節能減排、政府先行的目標。

空調系統運行控制經歷了手動調節、電氣組合儀表調節、計算機控制管理三個階段。目前針對空調系統的節能措施在國內外現有的節能措施主要表現在以下四個方面：(1)群控策略；(2)對水泵進行變頻控制；(3)改變冷機出水溫度控制；(4)同時進行水泵變頻和改變冷機出水溫度控制。關于空調系統最優化方法方面的研究最早出現在二十世紀七十年代中期，其核心就是通過建立數學模型，并結合相關計算條件得出最佳值。通過對現有文獻的分析研究發現，傳統方法是系統參數辨識與尋優計算優化方法分開研究。先建立起某個空調系統的模型，根據系統實測數據去的各種參數，再利用優化方法求解相應的最佳控制變量。然而在系統的實際運行中，真正的系統參數是呈動態趨勢不斷變化的，必須采用參數辨識這種動態方法進行在線的實時優化控制。

專利申請號為201210526338.1的發明專利“一種基于負荷預測的空調系統節能優化方法”基于負荷預測和只能模糊控制技術對控制進行智能決策，但決策規則的精準性有待提高。專利申請號為201811569243.1的發明專利“空調系統的控制策略優化方法、裝置和計算機設備”根據空調實際運行環境獲得實際能效比和仿真能效比，并以此提出了一種基于大數據下的空調控制策略，并加以儲存分析，但其沒考慮到單個影響建筑能耗因素如何控制，無法進行能源匯總分析、能耗指標綜合考評等操作。

為了解決現有技術參數識別度不高、優化方法與參數識別分化、控制精度不夠、調節作用滯后等缺點，提出本發明。

發明內容

本發明實施例提供一種適用于公共建筑機電系統的能效糾偏控制方法和裝置，以至少部分解決現有技術參數識別度不高、優化方法與參數識別分化、控制精度不夠、調節作用滯后等缺點所帶來的技術問題。