[发明专利]空调系统节能运行优化调度方法

说明书

本发明涉及空调系统节能调度技术领域，特别涉及一种空调系统节能运行优化调度方法，包括构建计算最小化总能耗的总目标函数；输入待分配的预测负荷Q_i，根据时间表内峰价优先的顺序将各设备进行排序，判断预测负荷Q_i是否高于系统的最小启动负荷，判断预测负荷Q_i是否高于机组最小出力负荷；判断空调系统为供冷模式或供热模式；根据计算的数据分别进入水泵变频模块和冷却塔模块进行调频计算；设定进出水温度的约束条件，判断进出水的温度是否满足约束条件；计算各个设备的耗能量。本发明分别计算冷水机组、水泵、冷却塔、锅炉等设备电耗，按照大小顺序排列，以空调系统总电耗最小为目标进行筛选，得出最小电耗，输出对应的设备优化运行策略。

技术领域

本发明涉及空调系统节能调度技术领域，特别涉及一种空调系统节能运行优化调度方法。

背景技术

目前实际空调系统工程以及设计工作中，系统供冷供热量的输配广泛采用一次泵变流量系统。一次泵变流量系统可根据用户端负荷变化，利用水泵变频调节用户供水流量来达到节能的目的。相对于二次泵变流量系统，一次泵系统具有节约初投资、节约运行能耗，减少水泵能耗的优点，但是，由于其需要系统设置有能适应水流量变化的冷水机组或锅炉，且运行机组常与水泵存在联动控制，导致其运行控制过程较其他系统更为复杂。

空调机房系统中冷水机组压缩机常用电机为异步交流电动机，该类型电动机在低负荷率情况下，性能系数较低。空调系统运行过程中为防止意外情况电机过载，电机容量较压缩机额定输入功率一般需增加5％～15％。并且，空调系统运行过程中机组处于部分负荷状态时间较长，因此，传统的空调冷水机组电动机大部分时间处于低负荷率，低效的运行状态。变频技术是通过改变电机工作电源频率来实现控制交流电动机转速的技术。具有变频功能的冷水机组能够通过改变压缩机转速的方式实现对系统制冷量的调节，且能够显著提升系统的效能系数值(IPLV)。

同理，具有变频能力的锅炉在部分负荷率下具有一定节能效果，而且，变频风机与燃烧机联动运行，部分负荷率下，锅炉燃烧效率得到明显提升。除此之外，空调输配系统能耗约占总能耗的30％，因此空调输配系统同样存在较大的节能潜力。变频水泵具有调压、稳压、调速等功能，可通过调整叶轮转速实现对循环水的流量调节。水泵变频调节方式较传统的切削叶轮、旁通以及阀门限流等调节方式具有不改变水泵结构，避免浪费水泵做功等优点。

一般的，一次泵变流量空调系统供冷/热量大小的调节方式是通过控制变频冷热水泵的流量实现的，冷热源设备则根据进出口温差与设定值差异进行相应的调节。此过程中，冷热源设备仅根据供回水温差进行适应性调节，系统的主动调节由变频水泵完成。但是，冷热源设备自身具有的变频能力(部分负荷工况能力)是可以通过软件控制(人工控制)实现主动调节的，设置有多台能源设备时，可对各设备承担的负荷进行调配，使机组(或锅炉)长期保持高效节能运行状态。冷热源设备依据负荷变化对供冷/热量进行调整的过程中，采用变频水泵对循环流量进行控制，可实现减少输送能耗，保证末端设备换热能力的目的。对于设置有可调节供冷量、供热量、流量的空调系统而言，存在有冷热源设备主动调节和循环水泵变频主动调节的匹配问题。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提供了一种空调系统节能运行优化调度方法，实现了对空调冷热源设备与水泵的优化运行策略运行费用、能耗计算，实现了空调系统节能优化运行。

本发明的技术方案是通过以下技术措施来实现的：一种空调系统节能运行优化调度方法，包括以下步骤：

S1：根据空调系统的各个设备耗能状况，构建计算最小化总能耗的总目标函数，公式如下：