[发明专利]具有多级模型预测控制的变制冷剂流量系统

权利要求书

1.一种用于对包括室外子系统和多个室内子系统的变制冷剂流量(VRF)系统的能量成本进行优化的模型预测控制系统，所述模型预测控制系统包括：

高级模型预测控制器，所述高级模型预测控制器被配置用于执行高级优化以便为所述多个室内子系统中的每一个生成最佳室内子系统负载分布曲线，其中，所述最佳室内子系统负载分布曲线优化所述能量成本；以及

多个低级室内模型预测控制器，每个低级室内模型预测控制器与所述室内子系统之一相对应并且被配置用于执行低级优化以便使用所述相应室内子系统的所述最佳室内子系统负载分布曲线为所述相应室内子系统的一个或多个室内VRF单元生成最佳室内设定值；

其中，所述多个低级室内模型预测控制器中的每一个被配置用于使用所述最佳室内设定值来操作所述相应室内子系统的所述室内VRF单元。

2.如权利要求1所述的模型预测控制系统，其中：

所述最佳室内子系统负载分布曲线中的每一个包括在优化时段中多个时间步长中的每一个处对所述室内子系统之一的热能分配；并且

每个低级室内模型预测控制器被配置用于使用对所述相应室内子系统的所述热能分配来作为在执行所述低级优化时的优化约束。

3.如权利要求1所述的模型预测控制系统，其中，所述最佳室内设定值包括以下各项中的至少一项：

针对所述室内VRF单元中的每一个的制冷剂流量设定值；以及

针对由所述室内VRF单元控制的一个或多个建筑物区域的温度设定值。

4.如权利要求1所述的模型预测控制系统，其中：

每个室内子系统包括多个建筑物区域；并且

所述低级室内模型预测控制器中的每一个被配置用于为所述相应室内子系统中的所述多个建筑物区域中的每一个生成最佳室内温度设定值。

5.如权利要求1所述的模型预测控制系统，其中：

每个室内子系统包括多个室内VRF单元；并且

所述低级室内模型预测控制器中的每一个被配置用于：

为所述相应室内子系统中的所述多个室内VRF单元中的每一个生成最佳制冷剂流量决策；以及

使用所述最佳制冷剂流量决策来计算所述多个室内VRF单元中的每一个的流量设定值、温度设定值和阀设定值中的至少一项。

6.如权利要求5所述的模型预测控制系统，其中，所述低级室内模型预测控制器中的每一个被配置用于：

识别所述相应室内子系统中的所述室内VRF单元中的每一个的热能负载与制冷剂流量之间的关系；以及

使用所识别的热能负载与制冷剂流量之间的关系为所述相应室内子系统中的所述室内VRF单元中的每一个生成所述最佳制冷剂流量决策。

7.如权利要求1所述的模型预测控制系统，其中：

所述高级模型预测控制器被配置用于为每个室内子系统生成由所述最佳室内子系统负载分布曲线产生的预测温度分布曲线；并且

所述低级室内模型预测控制器被配置用于通过使室内子系统温度与所述预测温度分布曲线之间的误差最小化来生成所述最佳室内设定值。

8.如权利要求1所述的模型预测控制系统，其中，所述室内子系统中的每一个表示分离的建筑物，所述分离的建筑物彼此热解耦，使得在所述室内子系统之间不发生直接热交换。

9.如权利要求1所述的模型预测控制系统，其中，所述高级模型预测控制器被配置用于为所述室外子系统生成最佳室外单元需求分布曲线；

所述系统进一步包括低级室外模型预测控制器，所述低级室外模型预测控制器被配置用于执行低级优化以便基于所述最佳室外单元需求分布曲线为受制于需求约束的所述室外子系统的一个或多个室外VRF单元生成最佳室外设定值；

其中，所述低级室外模型预测控制器被配置用于使用所述最佳室外设定值来操作所述室外VRF单元。