[發明專利]一種基于模型預測控制的數據中心溫濕度設定值確定方法

有效

• 申請號: 202110390043.5
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113091262B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 種力文;黃建文;劉強;張章;陳琛;齊震
• 申請（專利權）人: 國家計算機網絡信息與安全管理中心
• 主分類號: F24F11/64
• 分類號: F24F11/64;F24F11/74;H05K7/20;F24F140/50
• 代理公司: 深圳紫晴專利代理事務所(普通合伙) 44646
• 代理人: 張世靜

1.一種基于模型預測控制的數據中心溫濕度設定值確定方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、搜集機房機柜負荷和空調設備設計資料；

S2、建立系統動態預測模型；

S3、獲取實際系統測量值；

S4、模型預測修正，獲取當前時刻實際系統測量值后，對系統動態預測模型預測值進行修正，得到模型預測輸出值；

所述步驟S2建立系統動態預測模型中，所述模型包括：精密空調負荷預測模型、冷熱通道溫濕度預測模型和精密空調回風溫濕度設定值預測模型；

其中，所述精密空調負荷預測模型，根據末端精密空調與各個機柜之間的相對位置關系不同，其不同程度上承擔了各個機柜的負荷，下一時刻精密空調負荷預測值為下一時刻機房內各列機柜負荷值與精密空調承擔的該列機柜負荷權重的乘積之和；利用當前時刻精密空調實際負荷值與當前時刻精密空調負荷預測值之比計算精密空調負荷預測修正系數，修正下一時刻精密空調負荷預測值，得到下一時刻精密空調負荷預測輸出值；

所述冷熱通道溫濕度預測模型，實際分為冷熱通道溫度預測模型和冷熱通道含濕量預測模型；冷熱通道溫度預測模型計算方法如下，由精密空調負荷預測模型得到精密空調負荷預測輸出值后，根據精密空調負荷比，即精密空調負荷預測輸出值與其額定負荷值之比，計算精密空調預測送風量，進一步計算各列機柜的預測送風量；根據各列機柜負荷值與各列機柜的預測送風量確定各列機柜的進出風溫差后，結合冷熱通道溫度限值確定各列機柜的進出風溫度；最后根據機房內各列機柜與各冷熱通道的位置關系和熱平衡原理確定各冷熱通道溫度預測值；

冷熱通道含濕量預測模型計算方法如下，首先建立空氣含濕量計算模塊，然后根據精密空調當前時刻回風溫濕度狀態、各列機柜送風含濕量限值判斷精密空調的工況；根據工況的不同確定精密空調送風含濕量；最后根據機房內各列機柜與各冷熱通道的位置關系和質量平衡原理確定各冷熱通道含濕量預測值；

由以上預測模型得到各冷熱通道溫度和含濕量預測值，同時考慮機房外滲透風的影響，即可建立精密空調回風溫濕度設定值預測模型，計算精密空調回風溫度設定預測值和含濕量預測值；最后根據回風溫度設定預測值和回風含濕量預測值計算出回風相對濕度設定預測值。

2.根據權利要求1所述的一種基于模型預測控制的數據中心溫濕度設定值確定方法，其特征在于，所述步驟S1搜集機房機柜負荷和空調設備設計資料中，所述資料包括：機房內精密空調和機柜的相對位置關系、精密空調的額定負荷值、額定風量值、風機最低頻率、機柜的設計IT負荷值和冷熱通道溫濕度控制限值。