[發明專利]一種基于天氣預報的數據機房運行控制的負荷預測方法

在審

• 申請號: 202211301706.2
• 申請日: 2022-10-24
• 公開（公告）號: CN115551317A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 楊鵬;楊波
• 申請（專利權）人: 南京群頂科技股份有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;G06K9/62;G06Q10/04
• 代理公司: 南京新慧恒誠知識產權代理有限公司 32424
• 代理人: 王皎

1.一種基于天氣預報的數據機房運行控制的負荷預測方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、通過氣象接口采集歷史逐時天氣數據，通過智能電表采集機房歷史逐時空調運行總負荷，經由無線信號傳輸，通過端口導出天氣數據；S2、對導出的數據進行預處理；S3、采用皮爾遜相關性對數據進行分析，并篩選出與空調負荷相關性強的特征參數；即皮爾遜相關系數取值范圍[-1,1]，越接近1正相關越強，越接近-1負相關越強；S4、預測第二天太陽輻射值；S5、從天氣預報網獲取第二天逐時干球溫度并結合步驟S4中預測的第二天太陽輻射預測值計算得到室外溫度Tout；S6、步驟S4中的室外溫度計Tout算得到外負荷Qout、內負荷Qin和機房總負荷Qtotal；其中，Qtotal=Qout+Qin；S7、讀取第二天天氣預報氣象數據，依據步驟S4-S6計算出預測的機房總負荷Qtotal，結合機組額定制冷量，計算得出機組運行臺數，并下發指令給自控系統實施預先調控。

2.根據權利要求1所述的一種基于天氣預報的數據機房運行控制的負荷預測方法，其特征在于，所述步驟S1中天氣數據包括干球溫度、相對濕度、太陽輻射強度、風速和天氣類型。

3.根據權利要求1所述的一種基于天氣預報的數據機房運行控制的負荷預測方法，其特征在于，所述步驟S2的具體步驟如下：S2.1、導出數據后將非數值型的字符型數據轉換為數值型數據；S2.2、基于實際天氣數據設置天氣數據變化范圍閾值，并對超出范圍閾值最高或最低值進行剔除；S2.3、對應時間序列對缺失值進行查找和填充；得到格式標準、且時間序列完整的數據。

4.根據權利要求2所述的一種基于天氣預報的數據機房運行控制的負荷預測方法，其特征在于，所述步驟S2.3中，采用均值或指數平滑法對缺失值進行填充。

5.根據權利要求1所述的一種基于天氣預報的數據機房運行控制的負荷預測方法，其特征在于，所述步驟S4的具體步驟如下：S4.1、將歷史全年的逐時太陽輻射值分為供冷季、過渡季、供暖季；S4.2根據不同天氣類型對不同季節下的逐時太陽輻射值進行篩分，形成若干單一數據組；天氣類型包括：晴、多云、陰、雨；S4.3、對篩分后的單一數據組分別進行基于距離矩陣的k-means均值聚類；其中，簇內誤方差法變化逐漸變緩的轉折點即是最佳聚類數目K；S4.4、通過輪廓系數對均值聚類后的單一數據組的聚類效果進行評估；S4.5、得到對應季節下，不同天氣類型為晴天時太陽輻射逐時變化值有i種類型，多云時有j種類型，陰天時有k種類型，雨天時有v種類型；S4.6、將每種類型下的24小時聚類結果和對應的逐時干球溫度變化值整合為一個數據組儲存進數據庫；S4.7、根據第二天所在日期識別第二天所處季節；S4.8、根據第二天的天氣類型在數據庫中定位到對應的n個聚類簇中；S4.9、通過歐式距離對從天氣預報網導出的第二天逐時干球溫度與數據庫中聚類簇對應的逐時干球溫度變化值兩兩間進行計算，得出相似度，相似度最小的逐時干球溫度變化值所處的聚類簇即為第二天太陽輻射預測結果。

6.根據權利要求1所述的一種基于天氣預報的數據機房運行控制的負荷預測方法，其特征在于，所述步驟S5的中室外溫度Tout通過計算得到，其中，Tg為天氣預報干球溫度，ρ為太陽輻射吸收系數，α為圍護結構外表面的表面傳熱系數，S為太陽輻射強度。

7.根據權利要求1所述的一種基于天氣預報的數據機房運行控制的負荷預測方法，其特征在于，所述步驟S6的中，外負荷Qout通過圍護結構負荷計算公式計算得出，其中，k為圍護結構傳熱系數，F為圍護結構表面積，Tin為機房室內溫度；內負荷Qin為智能電表采集列IT設備散熱負荷。

8.根據權利要求1所述的一種基于天氣預報的數據機房運行控制的負荷預測方法，其特征在于，所述步驟S7的中，運行臺數=機房總負荷/機組額定制冷量。