本發(fā)明涉及制冷系統(tǒng)控制,更具體地,涉及一種制冷主機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)負(fù)荷分配控制方法、系統(tǒng)及設(shè)備。
背景技術(shù):
1、眾所周知,冷水主機(jī)的能耗占整個(gè)制冷機(jī)房系統(tǒng)中的?70%,整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的高效核心在于制冷主機(jī)的高效,現(xiàn)在的制冷主機(jī)大多數(shù)是可以調(diào)節(jié)輸出負(fù)載的,而且制冷主機(jī)的效率在調(diào)節(jié)輸出過(guò)程中是一個(gè)變化值,制冷主機(jī)運(yùn)行中進(jìn)出口的水溫工況、制冷主機(jī)本身的負(fù)荷率等因素共同影響著制冷主機(jī)的效。因此,一個(gè)并聯(lián)多臺(tái)相同容量的主機(jī)的制冷空調(diào)系統(tǒng),如果僅根據(jù)制冷負(fù)荷的大小變化或者供水溫度高低變化來(lái)進(jìn)行加載制冷主機(jī)的數(shù)量或者減載制冷主機(jī)數(shù)量達(dá)到節(jié)能的效果有限。
2、現(xiàn)有技術(shù)中,加減制冷主機(jī)的策略是通過(guò)檢測(cè)冷凍水出口溫度,然后與目標(biāo)出口溫度設(shè)定值進(jìn)行比較,判斷它們之間差值是否大于閥值來(lái)判斷是否增加或者減少制冷機(jī)組;或者根據(jù)主機(jī)自身的輸出負(fù)荷率,冷凍水供水溫度是否共同決定是否需要增減主機(jī);
3、現(xiàn)有技術(shù)中的加減載制冷主機(jī)的運(yùn)行策略本質(zhì)上在控制過(guò)程中,只考慮是否滿(mǎn)足空調(diào)末端的負(fù)荷大小或溫度的需求,并沒(méi)有考慮到運(yùn)行高效和節(jié)能的影響,所以會(huì)存在耗能的問(wèn)題。
4、目前,市場(chǎng)上雖然存在通過(guò)根據(jù)判斷當(dāng)前制冷主機(jī)的負(fù)載大小選擇不同開(kāi)機(jī)策略,這種方式只是粗淺的考慮到負(fù)荷對(duì)主機(jī)能效的影響,并沒(méi)有考慮到進(jìn)出水工況對(duì)主機(jī)的影響,雖然存在一定的節(jié)能效果,但并不是最佳的解決辦法,因此,如何尋找制冷主機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)中如何尋找最佳能效值對(duì)應(yīng)的運(yùn)行制冷主機(jī)節(jié)點(diǎn)數(shù)量成為亟待解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一種缺陷(不足),提供一種制冷主機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)負(fù)荷分配控制方法、系統(tǒng)及設(shè)備,用于解決制冷主機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)中如何尋找最佳能效值對(duì)應(yīng)的運(yùn)行制冷主機(jī)節(jié)點(diǎn)數(shù)量的問(wèn)題。
2、根據(jù)本技術(shù)的第一方面,提供一種制冷主機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)負(fù)荷分配控制方法,所述方法包括:
3、獲取預(yù)處理的每臺(tái)制冷主機(jī)的冷卻介質(zhì)出口溫度、冷卻介質(zhì)入口溫度、負(fù)荷率與能效值對(duì)應(yīng)的三維性能數(shù)組表;
4、執(zhí)行尋優(yōu)加減載策略,具體為:
5、獲取當(dāng)前運(yùn)行中的每臺(tái)制冷主機(jī)的實(shí)時(shí)制冷量;
6、根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行中的每臺(tái)制冷主機(jī)的實(shí)時(shí)制冷量確定所述并聯(lián)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)總制冷量;
7、獲取所述并聯(lián)系統(tǒng)中每臺(tái)制冷主機(jī)的額定制冷量和最小允許輸出制冷量,基于所述額定制冷量、所述最小允許輸出制冷量和所述實(shí)時(shí)總制冷量確定所述并聯(lián)系統(tǒng)當(dāng)前需要運(yùn)行的制冷主機(jī)的最小數(shù)量和最大數(shù)量;
8、基于所述三維性能數(shù)組表確定所述最小數(shù)量和所述最大數(shù)量范圍內(nèi)各相應(yīng)數(shù)量的制冷主機(jī)組合下各個(gè)制冷主機(jī)對(duì)應(yīng)的表中能效值;
9、根據(jù)所述表中能效值計(jì)算各相應(yīng)數(shù)量的制冷主機(jī)組合的總能效值;
10、根據(jù)所有的所述總能效值確定其中最大的所述總能效值,獲取最大的所述總能效值對(duì)應(yīng)的制冷主機(jī)數(shù)量作為最佳運(yùn)行臺(tái)數(shù);
11、基于當(dāng)前運(yùn)行中的制冷主機(jī)臺(tái)數(shù)和最佳運(yùn)行臺(tái)數(shù)對(duì)制冷主機(jī)進(jìn)行加減載。
12、根據(jù)每臺(tái)制冷主機(jī)的出口溫度、入口溫度、負(fù)荷率和能效值運(yùn)行參數(shù)來(lái)確定系統(tǒng)的最佳運(yùn)行臺(tái)數(shù),可以使系統(tǒng)在滿(mǎn)足制冷需求的同時(shí),達(dá)到最佳的能效值,從而提高并聯(lián)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
13、可選地,所述基于所述額定制冷量、所述最小允許輸出制冷量和所述實(shí)時(shí)總制冷量確定所述并聯(lián)系統(tǒng)當(dāng)前需要運(yùn)行的制冷主機(jī)的最小數(shù)量和最大數(shù)量,具體為:
14、設(shè)當(dāng)前需要運(yùn)行的制冷主機(jī)臺(tái)數(shù)為n,則制冷主機(jī)臺(tái)數(shù)n與額定制冷量、最小允許輸出制冷量以及當(dāng)前并聯(lián)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)總制冷量的關(guān)系表示為:
15、
16、其中,為制冷主機(jī)的最小允許輸出制冷量,為制冷主機(jī)的額定制冷量,為并聯(lián)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)總制冷量;
17、根據(jù)公式計(jì)算得到所述制冷主機(jī)的最小數(shù)量和制冷主機(jī)的最大數(shù)量。
18、通過(guò)制冷主機(jī)數(shù)量的關(guān)系式,可以更加準(zhǔn)確地確定制冷主機(jī)的需求范圍,為后續(xù)確定最佳制冷主機(jī)數(shù)量提供了基礎(chǔ)。
19、可選地,所述基于所述三維性能數(shù)組表確定所述最小數(shù)量和所述最大數(shù)量范圍內(nèi)各相應(yīng)數(shù)量的制冷主機(jī)組合下各個(gè)制冷主機(jī)對(duì)應(yīng)的表中能效值,包括:
20、假設(shè)所述最小數(shù)量和所述最大數(shù)量范圍內(nèi)的制冷主機(jī)數(shù)量為第一數(shù)量;
21、獲取所述并聯(lián)系統(tǒng)的冷卻介質(zhì)總出口溫度和冷卻介質(zhì)總?cè)肟跍囟龋?/p>
22、基于并聯(lián)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)總制冷量和制冷主機(jī)的額定制冷量計(jì)算第一數(shù)量中每臺(tái)制冷主機(jī)的平均負(fù)荷率;
23、獲取所述第一數(shù)量對(duì)應(yīng)的制冷主機(jī)組合;獲取各種制冷主機(jī)組合下各個(gè)制冷主機(jī)對(duì)應(yīng)的所述三維性能數(shù)組表;
24、基于所述冷卻介質(zhì)總出口溫度、冷卻介質(zhì)總?cè)肟跍囟群退銎骄?fù)荷率從所述三維性能數(shù)組表中獲取各種制冷主機(jī)組合下各個(gè)制冷主機(jī)對(duì)應(yīng)的表中能效值。
25、通過(guò)計(jì)算和比較不同數(shù)量組合下的平均能效值,可以找出總能效值最高的制冷主機(jī)數(shù)量組合,從而確定最佳運(yùn)行臺(tái)數(shù)
26、可選地,所述基于所述冷卻介質(zhì)總出口溫度、冷卻介質(zhì)總?cè)肟跍囟群退銎骄?fù)荷率從所述三維性能數(shù)組表中獲取各種制冷主機(jī)組合下各個(gè)制冷主機(jī)對(duì)應(yīng)的表中能效值,具體包括:
27、對(duì)所述冷卻介質(zhì)總出口溫度x、冷卻介質(zhì)總?cè)肟跍囟葃和平均負(fù)荷率z進(jìn)行向上和向下取整處理分別得到對(duì)應(yīng)兩個(gè)整數(shù)溫度和、兩個(gè)整數(shù)溫度和以及兩個(gè)整數(shù)負(fù)荷率和;
28、構(gòu)建能效值點(diǎn)坐標(biāo)p1、p2、p3,其中p1的坐標(biāo)為p1,p2的坐標(biāo)為p2,p3的坐標(biāo)為p3;
29、基于各個(gè)制冷主機(jī)對(duì)應(yīng)的所述三維性能數(shù)組表,通過(guò)三維空間點(diǎn)距離分別計(jì)算p1和p2以及p1和p3的空間距離;
30、基于p1的坐標(biāo)和p3的坐標(biāo)從對(duì)應(yīng)的所述三維性能數(shù)組表中獲取p1的能效值和p3的能效值;
31、基于p1的能效值、p3的能效值以及p1和p3的空間距離進(jìn)行線(xiàn)性比例計(jì)算得到對(duì)應(yīng)制冷主機(jī)的表中能效值。
32、通過(guò)空間距離進(jìn)行線(xiàn)性比例計(jì)算各個(gè)制冷主機(jī)對(duì)應(yīng)的表中能效值,可以更加精確地獲取得到制冷主機(jī)的能效值,為更加準(zhǔn)確地執(zhí)行尋優(yōu)加減策略提供了更可靠的依據(jù)。
33、可選地,制冷主機(jī)的能效值的所述線(xiàn)性比例計(jì)算的計(jì)算公式如下:
34、
35、其中,表示制冷主機(jī)的表中能效值,表示p1的能效值,表示p3的能效值,表示能效值點(diǎn)坐標(biāo)p1與p2的空間距離,表示能效值點(diǎn)坐標(biāo)p1與p3的空間距離。
36、通過(guò)制冷主機(jī)的能效值的計(jì)算公式計(jì)算制冷主機(jī)能效值,可以更加精準(zhǔn)的計(jì)算出制冷主機(jī)的實(shí)際能效值。
37、可選地,根據(jù)所述表中能效值計(jì)算各相應(yīng)數(shù)量的制冷主機(jī)組合的總能效值,具體為:
38、根據(jù)各種制冷主機(jī)組合下各個(gè)制冷主機(jī)對(duì)應(yīng)的表中能效值計(jì)算各種制冷主機(jī)組合對(duì)應(yīng)的表中總能效值;
39、將所述第一數(shù)量對(duì)應(yīng)的各種制冷主機(jī)組合的表中總能效值的平均值作為所述第一數(shù)量的制冷主機(jī)組合的總能效值。
40、可選地,所述基于當(dāng)前運(yùn)行中的制冷主機(jī)臺(tái)數(shù)和最佳運(yùn)行臺(tái)數(shù)對(duì)制冷主機(jī)進(jìn)行加減載,包括:
41、比較當(dāng)前運(yùn)行中的制冷主機(jī)臺(tái)數(shù)和所述最佳運(yùn)行臺(tái)數(shù)的大小,若當(dāng)前運(yùn)行中的制冷主機(jī)臺(tái)數(shù)小于所述最佳運(yùn)行臺(tái)數(shù),則將制冷主機(jī)的運(yùn)行數(shù)量增加第一預(yù)設(shè)數(shù)量;
42、若當(dāng)前運(yùn)行中的制冷主機(jī)臺(tái)數(shù)大于所述最佳運(yùn)行臺(tái)數(shù),則將當(dāng)前運(yùn)行中的制冷主機(jī)數(shù)量減少第二預(yù)設(shè)數(shù)量;
43、若當(dāng)前運(yùn)行的制冷主機(jī)臺(tái)數(shù)等于所述最佳運(yùn)行臺(tái)數(shù),則維持當(dāng)前運(yùn)行臺(tái)數(shù)不變;
44、其中第一預(yù)設(shè)數(shù)量和第二預(yù)設(shè)數(shù)量小于或等于當(dāng)前運(yùn)行中的制冷主機(jī)臺(tái)數(shù)和所述最佳運(yùn)行臺(tái)數(shù)的差值的絕對(duì)值;
45、和/或,
46、所述獲取預(yù)處理的每臺(tái)制冷主機(jī)的冷卻介質(zhì)出口溫度、冷卻介質(zhì)入口溫度、負(fù)荷率與能效值對(duì)應(yīng)的三維性能數(shù)組表,具體包括:
47、初始化每臺(tái)制冷主機(jī)的冷卻介質(zhì)出口溫度、冷卻介質(zhì)入口溫度、負(fù)荷率與能效值對(duì)應(yīng)的三維性能數(shù)組表;
48、獲取每臺(tái)制冷主機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的運(yùn)行制冷量和運(yùn)行功率,根據(jù)所述運(yùn)行制冷量和所述運(yùn)行功率確定每臺(tái)制冷主機(jī)的運(yùn)行能效值;
49、獲取每臺(tái)制冷主機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的運(yùn)行負(fù)荷率、冷卻介質(zhì)運(yùn)行出口溫度和冷卻介質(zhì)運(yùn)行入口溫度;
50、基于所述運(yùn)行負(fù)荷率、所述運(yùn)行能效值、冷卻介質(zhì)運(yùn)行出口溫度和冷卻介質(zhì)運(yùn)行入口溫度更新對(duì)應(yīng)制冷主機(jī)的三維性能數(shù)組表。
51、可選地,所述方法還包括:
52、獲取所述并聯(lián)系統(tǒng)加減載成功后的實(shí)時(shí)總制冷量作為第一總制冷量;
53、加減載成功后的預(yù)設(shè)時(shí)間間隔,獲取所述并聯(lián)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)總制冷量作為第二總制冷量;
54、判斷第一總制冷量與第二總制冷量的差值是否超過(guò)預(yù)設(shè)變化范圍,若是則再次執(zhí)行所述尋優(yōu)加減載策略,若否則執(zhí)行間隔機(jī)制策略;
55、所述間隔機(jī)制策略為:
56、每隔預(yù)設(shè)時(shí)間間隔重新獲取所述并聯(lián)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)總制冷量作為第二總制冷量,判斷最新獲得的第二總制冷量與上一次獲得的第二總制冷量的差值是否超過(guò)所述預(yù)設(shè)變化范圍,若是則再次執(zhí)行所述尋優(yōu)加減載策略,若否則繼續(xù)執(zhí)行所述間隔機(jī)制策略。
57、通過(guò)動(dòng)態(tài)的加減載策略,使系統(tǒng)能夠更好地適應(yīng)不同的負(fù)荷需求和環(huán)境變化,從而及時(shí)地調(diào)整優(yōu)化制冷主機(jī)的運(yùn)行臺(tái)數(shù),有利于降低系統(tǒng)的能耗。
58、根據(jù)本技術(shù)的第二方面,提供了一種制冷主機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)負(fù)荷分配控制系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括:
59、關(guān)聯(lián)關(guān)系獲取模塊,用于獲取預(yù)處理的每臺(tái)制冷主機(jī)的冷卻介質(zhì)出口溫度、冷卻介質(zhì)入口溫度、負(fù)荷率與能效值對(duì)應(yīng)的三維性能數(shù)組表;
60、制冷量獲取模塊,用于獲取當(dāng)前運(yùn)行中的每臺(tái)制冷主機(jī)的實(shí)時(shí)制冷量;
61、總制冷量獲取模塊,用于根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行中的每臺(tái)制冷主機(jī)的實(shí)時(shí)制冷量確定所述并聯(lián)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)總制冷量;
62、制冷主機(jī)數(shù)量獲取模塊,用于獲取所述并聯(lián)系統(tǒng)中每臺(tái)制冷主機(jī)的額定制冷量和最小允許輸出制冷量,基于所述額定制冷量、所述最小允許輸出制冷量和所述實(shí)時(shí)總制冷量確定所述并聯(lián)系統(tǒng)當(dāng)前需要運(yùn)行的制冷主機(jī)的最小數(shù)量和最大數(shù)量;
63、能效值確定模塊,用于基于所述三維性能數(shù)組表確定所述最小數(shù)量和所述最大數(shù)量范圍內(nèi)各相應(yīng)數(shù)量的制冷主機(jī)組合下各個(gè)制冷主機(jī)對(duì)應(yīng)的表中能效值;
64、總能效值獲取模塊,用于根據(jù)所述表中能效值計(jì)算各相應(yīng)數(shù)量的制冷主機(jī)組合的總能效值;
65、最佳運(yùn)行臺(tái)數(shù)模塊,用于根據(jù)所有的所述總能效值確定其中最大的所述總能效值,獲取最大的所述總能效值對(duì)應(yīng)的制冷主機(jī)數(shù)量作為最佳運(yùn)行臺(tái)數(shù);
66、加減載模塊,用于基于當(dāng)前運(yùn)行中的制冷主機(jī)臺(tái)數(shù)和最佳運(yùn)行臺(tái)數(shù)對(duì)制冷主機(jī)進(jìn)行加減載。
67、根據(jù)本技術(shù)的第三方面,提供了一種電子設(shè)備,包括:
68、存儲(chǔ)器,用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序;
69、處理器,當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí),實(shí)現(xiàn)如第一方面所述的制冷主機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)負(fù)荷分配控制方法。
70、基于上述任意一個(gè)方面,本技術(shù)實(shí)施例提供的制冷主機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)負(fù)荷分配控制方法、系統(tǒng)及設(shè)備與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下有益效果:
71、1、根據(jù)每臺(tái)制冷主機(jī)的出口溫度、入口溫度、負(fù)荷率和能效值等運(yùn)行參數(shù)來(lái)確定并聯(lián)系統(tǒng)的制冷主機(jī)的最佳運(yùn)行臺(tái)數(shù)并執(zhí)行尋優(yōu)加減載策略,可以使系統(tǒng)在滿(mǎn)足制冷需求的同時(shí),達(dá)到最佳的能效值,從而提高并聯(lián)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
72、2、本技術(shù)通過(guò)確定并聯(lián)系統(tǒng)的制冷主機(jī)的最佳運(yùn)行臺(tái)數(shù)并與當(dāng)前的運(yùn)行制冷主機(jī)臺(tái)數(shù)進(jìn)行比較調(diào)整,通過(guò)間隔機(jī)制策略逐步尋優(yōu),可以在并聯(lián)系統(tǒng)中實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)尋找出最佳能效值運(yùn)行切換節(jié)點(diǎn),使并聯(lián)系統(tǒng)在運(yùn)行中可以長(zhǎng)時(shí)間保持最節(jié)能的運(yùn)行狀態(tài),大大提高并聯(lián)系統(tǒng)的運(yùn)行效率并減少能效的消耗。