[發明專利]一種中央空調全局最優節能控制方法

在審

• 申請號: 202110409779.2
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113536525A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 羅輝;王迪軍;羅燕萍;涂旭煒;秦旭;朱奕豪;黃貴杰
• 申請（專利權）人: 廣州地鐵設計研究院股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F113/08;G06F119/08
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 羅毅萍;盧頌昇

1.一種中央空調全局最優節能控制方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

S1、根據實際設備，建立冷水機組的數學模型，并通過所述數學模型計算出各運行工況下的主機能效COP，動態設定冷水機組冷凍水的出水溫度，并相應的動態進行加減機判斷；

S2、根據實際設備，建立冷凍水泵的數學模型，并通過所述數學模型計算出各運行工況下的冷凍水泵能耗，動態調整冷凍水泵的運行頻率，保證冷凍水路環路系統最不利端的供回水壓差，進而滿足中央空調末端冷凍水流量的需求；

S3、根據實際設備，建立冷卻塔的數學模型，并通過數學模型計算出各運行工況下的冷卻水泵能耗，確定當前工況下的最優風機運行臺數和風機運行頻率，動態調整冷卻風機的運行臺數和運行頻率；

S4、根據實際設備，建立冷卻水泵的數學模型，并通過數學模型計算出各運行工況下的冷卻塔能耗，動態調整冷卻水泵的運行頻率，在保證冷卻塔能耗、冷卻水泵能耗和冷水機組能耗全局最優的前提下，確定最優的冷卻水泵運行頻率和運行臺數；

S5、根據實際設備，建立末端空調器和調節水閥的數學模型，并通過所述數學模型計算出各運行工況下的空調器能耗，不同冷凍水流量對應的水閥開度，動態調整空調器運行頻率以及水閥開度；

S6、根據實際設備，建立末端回排風機的數學模型，并通過所述數學模型計算出各運行工況下的回排風機能耗，動態調整回排風機的運行頻率。

2.根據權利要求1所述的一種中央空調全局最優節能控制方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括：

S11、根據冷水機組實際設備的運行性能參數或出廠性能參數，建立冷水機組的數學模型，并在實際運行中結合運行數據對數學模型的變量參數進行持續校正；

S12、根據數學模型，計算出滿足系統節能運行和空調末端舒適度要求的合理溫度范圍內的不同冷凍水進水溫度和出水溫度，不同冷卻水進水溫度和出水溫度，不同負荷率的運行工況下的主機能效COP值；

S13、設定二通閥的最大開度值和室內濕度閾值；

S14、實時測量室內濕度，實時記錄二通閥的開度；

S15、根據空調環境溫濕度要求、空調環境冷量需求和空調系統全局能效最優的優化原則，對冷水機組進行動態的加減載操作，動態尋找最優的冷水機組的冷凍水出水溫度；

S16、冷水機組加減載的具體操作為：當冷凍水出水溫度下降速率超過系統設定值，冷凍水出水溫度的實時測量值減去出水溫度系統設定值大于給定范圍，運行中的冷機平均電流百分比高于設定值時，同時滿足以上條件且持續一段規定時間時開始加載操作；當出水溫度的實時測量值減去設定值小于系統設定值，根據運行中的冷水機容量和電流百分比，關閉冷水機組中的若干臺冷水機后系統額定制冷量仍然能滿足負荷需求且高于關閉前總負載設定值時，執行減機操作。

3.根據權利要求1所述的一種中央空調全局最優節能控制方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：

S21、根據冷凍水泵實際設備的運行性能參數或出廠性能參數，建立冷凍水泵的數學模型，并在實際運行中結合運行數據對數學模型的變量參數進行持續校正；

S22、根據數學模型，計算出在滿足系統節能運行和空調末端舒適度要求的合理范圍內不同流量、不同揚程、不同頻率的運行工況下的冷凍水泵運行效率和運行功率，并設定冷凍水泵的最低運行頻率；

S23、實時測量冷凍水泵的冷凍水進水溫度和冷凍水出水溫度、最不利末端設備的供回水壓差；

S24、根據滿足系統總冷量需求和中央空調系統全局優化的原則，考慮滿足冷凍水供回水溫差及管路阻力最大的最不利末端設備供回水壓差的條件下，確定最優的冷凍水泵運行頻率和臺數；

S25、計算所述冷凍水進水溫度和所述冷凍水出水溫度的冷凍水溫差值，所述溫差值等于所述冷凍水進水溫度減去所述冷凍水出水溫度的值；

S26、在所述冷凍水溫差值減小時，降低冷凍水泵的運行頻率，在所述冷凍水溫差值增大時，提高冷凍水泵的運行頻率，在所述溫差值不變時，返回步驟S25。