[发明专利]一种基于最优工作点的电力系统机房温控协调控制方法

说明书

本发明公开了一种基于最优工作点的电力系统机房温控协调控制方法，它包括：步骤1、将系统每个焓值对应的最优工作点下的风机频率、冷冻水阀开度及负荷参数存入数据库；步骤2、系统预处理结束后计算热交换器前端的空气焓值；步骤3、计算末端负荷；步骤4、根据步骤2和步骤3的计算结果查询数据库并提取最优系统运行参数；步骤5、更新最优运行参数；解决了现有技术难以使空调风系统与水系统具有良好的动态性能和稳态性能等技术问题。

技术领域

本发明属于温度控制技术，尤其涉及一种基于最优工作点的电力系统机房温控协调控制方法。

背景技术

环控系统的高能耗问题也受到了越来越多的关注。相关工作采用二次模型对冷机系统进行了优化控制研究，采用Nelder-Mead方法进行寻优。优化后系统的能耗降低了3％，但作者没有考虑冷机的启停状态，也未考虑冷凝温度对系统总能耗的影响。相关工作采用新风混风技术、变频调速技术、湿膜加湿技术等的新型新风处理方式对节能技术进行了研究。相关工作通过研究提出了采用全热回收系统、加大新风或全新风供冷及新风机变频变速控制等技术手段进行节能的方法。相关工作通过分析空调水系统的运行工艺过程和各环节设备的能耗特点，提出对中央空调水系统的工作设定点进行在线优化。但是这类成果基本没有考虑风系统与水系统的联运关系，对于系统的特性分析也较少涉及。针对水系统与风系统等节能控制，相关工作针对中央空调管路系统，提出了相应的解决方案。针对空调水系统的节能，相关工作以空调冷冻水系统最不利末端用户两端的压差作为二次泵变频控制的控制信号，对其节能进行研究，取得了一定的效果；相关工作从参数优化的角度出发提出了基于遗传算法的中央空调冷却水系统运行参数优化方法。针对变风量中央空调系统，相关工作提出了模糊神经网络预测控制策略，这一类研究成果的一个共同特点是难以使系统具有良好的动态性能和稳态性能。环境控制系统中，空调风系统与水系统是一对耦合系统，它们的良好匹配是实现节能的重要保障；研究行之有效的风系统与水系统协调控制技术是实现节能降耗的有效手段。

通常，空气处理系统由送风系统、回风系统、热交换器三部分构成(见图1)。首先新风与回风热交换形成混风，混风通过热交换器降低温度后，从送风管道进入目标区域进行热交换，最后通过回风机排出室外(部分回风与新风混合参与下一次循环)。

通常，流过空气处理机组热交换器中的冷冻水供水温度相对恒定。相关研究成果表明，在热交换器前端的空气焓值一定的情况下，冷冻水的流量和送风风量决定空气处理机组经热交换后输出的冷负荷。

从附图1可以发现：在区域[1]中，固定空气处理机组的送风量，增大冷冻水流量所获得的冷负荷增量不明显，无法满足更大的冷负荷需求却导致冷冻水泵运载能耗的无谓消耗。在区域[3中，在冷冻水流量相对恒定的情况下，增大送风量所获得的冷负荷增量不明显，无法满足更大的冷负荷需求却导致送回风机能耗的无谓消耗。在区域[2]中，固定送回风机送风量或者冷冻水流量，增大另一方的负载，能够获得较大的冷负荷增量，有利于满足更大的冷负荷需求。这些现象表明：1)在降低送风量时(送回风机能耗变小)保持冷负荷输出不变，则需要增大冷冻水流量(冷冻水泵能耗升高)，当冷冻水流量达到额定流量的70％左右时，无法通过增大冷冻水流量而实现保持冷负荷输出，从而引起冷水泵对能源的浪费；在降低冷冻水泵的水流量时，送回风机也有类似的能源消耗情况；2)送回风机与冷冻水泵的负荷相匹配时会降低系统的能耗。

现有技术的研究成果的一个共同特点是难以使系统具有良好的动态性能和稳态性能。环境控制系统中，空调风系统与水系统是一对耦合系统，它们的良好匹配是实现节能的重要保障；研究行之有效的风系统与水系统协调控制技术是实现节能降耗的有效手段。

发明内容

本发明要解决的技术问题：提供一种基于最优工作点的电力系统机房温控协调控制方法，以解决现有技术难以使空调风系统与水系统具有良好的动态性能和稳态性能等技术问题。

本发明技术方案：

一种基于最优工作点的电力系统机房温控协调控制方法，它包括：