[发明专利]中央空调冷冻站系统的节能优化控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种中央空调冷冻站系统的节能优化控制系统，其特征在于：包括工业控制计算机、以及与其连接的PLC/BAS现场控制系统、优化控制仿真平台、能耗设备及控制模型库、远端能耗诊断跟踪平台和能耗关联数据库；

所述能耗设备及控制模型库用于提供中央空调冷冻站系统中各个设备与控制方式的仿真模型，包括冷水机组模型、冷却塔及风机模型、水泵模型、管路模型、温度控制模型和流量控制模型；

所述优化控制仿真平台根据中央空调冷冻站系统的实际系统配置及运行原理，从能耗设备及控制模型库选取对应模型，并建立冷冻站系统模型，进行仿真控制测试与调试，将系统模型移植到工业控制计算机，供其执行优化控制；

所述工业控制计算机通过以太网与PLC/BAS现场控制系统连接，用于接收PLC/BAS现场控制系统定时发送的设备运行状态参数，并对能耗仿真数学模型进行实时矫正，同时还能进行全局节能优化控制运算，并将优化运行指令返回给PLC/BAS控制器；

所述远端能耗诊断跟踪平台用于接收工业控制计算机定期上传的中央空调冷冻站系统运行性能数据，进行各个设备的运行健康性评估并反馈评估结果，此外，将冷冻站系统运行数据保存在关联数据库；

所述能耗关联数据库用于接收工业控制计算机定期上传的中央空调冷冻站系统运行性能数据，进行筛选保存，供远端能耗诊断跟踪平台调用。

2.根据权利要求1所述的中央空调冷冻站系统的节能优化控制系统，其特征在于：所述工业控制计算机具有远程账号登录模块，用于定期将中央空调冷冻站系统运行参数上传给远端能耗诊断跟踪平台。

3.一种中央空调冷冻站系统的节能优化控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)建立控制模型，根据中央空调冷冻站系统的实际设备组合情况和控制策略，建立系统的能耗仿真数学模型，所述能耗仿真数学模型包含：冷水机组能耗模型、冷冻水泵能耗模型、冷却水泵能耗模型、冷却塔及风机能耗模型、末端负荷模型、冷冻水温度控制模型、冷却水温度控制模型、开关量控制模型，结合设备的出厂运行样本数据和设备历史运行数据，建立设备运行参数与能耗的初步数学模型，同时建立模型矫正算法；

2)配置控制执行文件，根据步骤1)建立的控制模型，配置出能耗矫正配置文件、优化控制配置文件；

3)实时采集数据，将中央空调冷冻站系统的能耗仿真数学模型和模型矫正算法移植至工业控制计算机，同时按照步骤2)配置的控制执行文件，实时采集模型矫正数据和优化控制数据；

4)设备模型实时矫正，根据步骤3)所采集的模型矫正数据，调用模型矫正算法，对步骤1)中建立的能耗仿真数学模型进行实时矫正；

5)优化计算，以步骤3)采集的模型矫正数据和优化控制数据为约束条件，制定冷站系统各设备运行状态组合，计算各种组合下的系统总能耗，记录能耗最小的组合；

6)反馈，将最优化的运行状态组合发送给PLC/BAS现场控制系统，供其向各个设备进行发送具体指令；

7)在一定的时间间隔，重复执行步骤3)和步骤4)；

8)在一定的时间间隔，重复执行步骤3)、步骤5)和步骤6)。

4.根据权利要求3所述的中央空调冷冻站系统的节能优化控制方法，其特征在于：所述步骤1)中的控制模型中的各个设备都可采用独立设计，各设备之间或设备与控制信号的关联通过Inputs和Outputs接口完成。

5.根据权利要求3所述的中央空调冷冻站系统的节能优化控制方法，其特征在于：所述步骤2)中配置的控制执行文件由版本标记、头说明信息、内核信息、n个部件信息、结束标记组成。

6.根据权利要求3所述的中央空调冷冻站系统的节能优化控制方法，其特征在于：所述能耗矫正配置文件包含的信息为上传的数据保存形式、保存位置、保存频率、设备部件的性能描述数据。

7.根据权利要求3所述的中央空调冷冻站系统的节能优化控制方法，其特征在于：所述优化控制配置文件包含的信息为当前负荷需求量、环境干球温度、环境湿球温度，以及设备数学模型需要采集的其他参数。