[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于協(xié)同優(yōu)化策略的變速水泵運(yùn)行調(diào)節(jié)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010530569.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111623491A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王智偉;王雨
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F24F11/85
• 分類(lèi)號(hào): F24F11/85;F24F11/64
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

1.一種基于協(xié)同優(yōu)化策略的變速水泵運(yùn)行調(diào)節(jié)方法，其特征在于，包括下述步驟：

S1，預(yù)測(cè)區(qū)域供冷/供熱系統(tǒng)各末端設(shè)備隨機(jī)負(fù)荷需求；

S2，給出區(qū)域供冷/供熱系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)特性的數(shù)學(xué)描述；

S3，根據(jù)系統(tǒng)各末端設(shè)備隨機(jī)負(fù)荷需求和系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)特性，建立變速水泵協(xié)同運(yùn)行優(yōu)化數(shù)學(xué)模型；

S4，進(jìn)行變速水泵協(xié)同運(yùn)行優(yōu)化數(shù)學(xué)模型求解，得到變速水泵逐時(shí)最佳水泵變頻比r_f,o；

S5，根據(jù)變速水泵逐時(shí)最佳水泵變頻比r_f,o，計(jì)算變速水泵進(jìn)出口壓差的逐時(shí)最佳設(shè)定值DP_set,o，進(jìn)行變速水泵的逐時(shí)預(yù)調(diào)節(jié)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于協(xié)同優(yōu)化策略的變速水泵運(yùn)行調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述步驟S1中，各末端設(shè)備隨機(jī)負(fù)荷需求的預(yù)測(cè)的流程包括：

1a)通過(guò)實(shí)地調(diào)研確定隨機(jī)在室人員行為的特征參數(shù)；

1b)基于隨機(jī)在室人員行為方法，使用DeST軟件進(jìn)行建筑各空間逐時(shí)負(fù)荷需求的模擬；

1c)將每個(gè)末端設(shè)備所承擔(dān)空間的逐時(shí)負(fù)荷需求模擬值累加，計(jì)算各末端設(shè)備的逐時(shí)負(fù)荷需求Q_req(τ)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于協(xié)同優(yōu)化策略的變速水泵運(yùn)行調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述步驟S2中，區(qū)域供冷/供熱系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)特性數(shù)學(xué)描述的內(nèi)容包括：

2a)由各末端設(shè)備的逐時(shí)負(fù)荷需求計(jì)算區(qū)域供冷/供熱系統(tǒng)各末端設(shè)備的逐時(shí)流量需求；

2b)采用圖論的方法對(duì)區(qū)域供冷/供熱系統(tǒng)輸配管網(wǎng)進(jìn)行建模；

2c)確定變頻水泵的揚(yáng)程H_pump與水泵流量G_pump和水泵變頻比r_f兩個(gè)變量的關(guān)系式；

2d)確定變速水泵能耗的數(shù)學(xué)模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于協(xié)同優(yōu)化策略的變速水泵運(yùn)行調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述步驟2a)中，計(jì)算區(qū)域供冷/供熱系統(tǒng)各末端設(shè)備的逐時(shí)流量需求，計(jì)算公式為：

其中：Q_req(τ)為各末端設(shè)備需提供的逐時(shí)負(fù)荷需求；t_g t_h分別為各末端設(shè)備的供、回水溫度。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于協(xié)同優(yōu)化策略的變速水泵運(yùn)行調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述步驟2b)中，區(qū)域供冷/供熱系統(tǒng)輸配管網(wǎng)建模如下：

其中，B_k為基本關(guān)聯(lián)矩陣；G為網(wǎng)絡(luò)中所有支路流量的列向量；C_f為管網(wǎng)的獨(dú)立回路矩陣；ΔP為網(wǎng)絡(luò)中所有支路壓降的列向量。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于協(xié)同優(yōu)化策略的變速水泵運(yùn)行調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述步驟2c)中，變頻水泵的揚(yáng)程H_pump與水泵流量G_pump和水泵變頻比r_f兩個(gè)變量的關(guān)系式為：

其中，G_pump為水泵的流量；r_f為水泵變頻比；a,b,c為擬合系數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于協(xié)同優(yōu)化策略的變速水泵運(yùn)行調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述步驟2d)中，變速水泵能耗的數(shù)學(xué)模型為：

η_Z＝η_pumpη_vfdη_e

其中，W_pump為變速水泵的功率；g為重力加速度；G_pump為水泵的流量；H_pump為水泵揚(yáng)程；η_Z為總效率；η_pump是水泵效率；η_vfd為變頻器效率；η_m為電動(dòng)機(jī)效率。