[发明专利]一种中央空调冷却水系统的节能控制方法

权利要求书

1.一种中央空调冷却水系统的节能控制方法，其特征在于，中央空调冷却水系统包括：冷水机组(3)、冷却塔风机(1)、冷却水泵(2)、上位机(7)、控制器(8)、拓展模块(9)、第一变频器(10)、第二变频器(11)、第一温度传感器(17)、第二温度传感器(18)、第三温度传感器(20)、第四温度传感器(21)；第一流量传感器(19)、第二流量传感器(22)；第一转速传感器(12)、第二转速传感器(14)；第一电量采集传感器(13)、第二电量采集传感器(15)、第三电量采集传感器(16)；第五温度传感器(23)；

所述上位机(7)与控制器(8)相连接；控制器(8)与拓展模块(9)相连接；控制器(8)通过拓展模块(9)的输出端口连接第一变频器(10)、第二变频器(11)的输入端口，拓展模块(9)的输入端口连接第一变频器(10)、第二变频器(11)、第一转速传感器(12)、第二转速传感器(14)、第一温度传感器(17)、第二温度传感器(18)、第三温度传感器(20)、第四温度传感器(21)、第一流量传感器(19)、第二流量传感器(22)、第五温度传感器(23)、第一电量采集传感器(13)、第二电量采集传感器(15)和第三电量采集传感器(16)的输出端口；第一变频器(10)和第二变频器(11)分别安装在冷却水泵(2)和冷却塔风机(1)上；第一转速传感器(12)、第一电量采集传感器(13)分别安装在冷却塔风机(1)上，用于测量冷却塔风机(1)的转速和电量；第二转速传感器(14)、第二电量采集传感器(15)均安装在冷却水泵(2)上，用于测量冷却水泵(2)的转速和电量；第三电量采集传感器(16)安装在冷水机组(3)上，用于测量冷水机组(3)的电量；第一温度传感器(17)、第二温度传感器(18)和第一流量传感器(19)均安装在冷却水管(5)上，分别用于测量冷却水管(5)中冷却水的供水温度、回水温度和水流量；第三温度传感器(20)、第四温度传感器(21)和第二流量传感器(22)均安装在冷冻水管(6)上，分别用于测量冷冻水管(6)中冷冻水的供水温度、回水温度和水流量；第五温度传感器(23)安装在冷却塔外，用于采集冷却塔附近湿球温度；

中央空调冷却水系统的节能控制方法包括以下步骤：

基于广义最小二乘法系统辨识方法，建立冷水机组能耗模型；

建立冷却塔风机能耗模型；

基于所述冷水机组能耗模型以及所述冷却塔风机能耗模型，采用非线性优化方法确定第一冷却塔风机频率，所述第一冷却塔风机频率为冷水机组和冷却塔风机的能耗之和最小时对应的冷却塔风机频率；

所述建立冷水机组能耗模型包括：

获取冷冻水供水温度、冷冻水回水温度、冷冻水流量、冷却塔出水温度，以及冷水机组的功率；

基于所述冷冻水供水温度、所述冷冻水回水温度，以及所述冷冻水流量，确定所述冷水机组的负荷；

基于所述冷冻水供水温度、所述冷却塔出水温度、所述冷水机组的功率、所述冷水机组负荷，以及冷水机组能耗模型，确定所述冷水机组能耗模型的模型参数；

所述建立冷却塔风机能耗模型，包括：

获取冷却塔风机额定功率、冷却塔风机部分负荷率以及冷却塔风机实际功率；

基于所述冷却塔风机额定功率、冷却塔风机部分负荷率、冷却塔风机实际功率，以及冷却塔风机能耗模型，确定所述冷却塔风机能耗模型的模型参数；

所述冷水机组能耗模型为如下公式：

其中，P_ch为冷水机组的功率，T_cws为冷却塔出水温度，T_chws为冷冻水供水温度，Q_ch为冷水机组的负荷，a₀,a₁,a₂,a₃,a₄,a₅为冷机能耗模型的模型参数；

所述冷却塔风机能耗模型为如下公式：

P_tfan＝P_tfan,nom(e₀+e₁PLR+e₂PLR²+e₃PLR³)

其中，P_tfan为冷却塔风机实际功率，P_tfan,nom为冷却塔风机额定功率，PLR为冷却塔风机部分负荷率。