中央空调整体节能控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及节能控制，特别是中央空调整体节能控制方法。
【背景技术】
[0002] 随着社会经济的发展，建筑能耗在整个社会总能耗中所占的比例越来越高，达到 了 30%左右，而在整个建筑能耗中，中央空调能耗占到了约40%?50%，因此充分挖掘中央空 调系统节能空间，不仅可W带来巨大的节能收益，同时也有利于实现当前日益艰巨的节能 减排目标。
[0003] 目前中央空调系统的设计多根据设计日负荷来进行选型计算，而设计日负荷基本 接近全年最大负荷，根据该一设计工况所选择的中央空调设备在全年运行中往往大部分时 间处于部分负荷工况，不仅设备可能在低负荷工况出现不利的运行工况，而且整个中央空 调系统的自身能耗也会增加。
[0004] 常规的中央空调自控系统主要针对不同的设备，如冷水机组、水粟、冷却培及空调 箱，分别进行控制，一方面由于控制手段单一，不仅无法保证单一设备组的整体能效，另一 方面，该种传统的控制方式无法反映系统里不同设备之间的相互影响，有可能导致某一设 备节能的同时，整个空调系统的能耗出现大幅增加。
[0005] 此外，现有的基于预测模型的中央空调节能控制方法及系统，存在预测模型复杂、 缺乏通用性、更新方式粗趟、缺乏统一的控制系统等问题，都属于局部的节能控制，且大多 数的预测模型没有办法完全考虑系统延迟、设备性能在长期使用后出现衰减或性能偏移的 问题。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的，是为了克服现有技术的不足，提供一种基于预测的中央空调整体 节能控制方法，能够最大限度在符合中央空调各设备的现有性能的基础上，调整中央空调 各设备的运行状态，从而使中央空调始终处于最节能和最可靠的运行状况中。
[0007] 为实现W上目的，本发明通过W下的技术方案实现：
[0008] 中央空调整体节能控制方法，其特征在于，该方法包括W下步骤：
[0009] 采用系统辨识技术，设定中央空调系统各设备的输入参数作为输入向量，设定中 央空调系统各设备的输出参数作为输出向量，在调试阶段分别生成并存储中央空调系统各 设备T。时刻的行为特性预测模型，用于预测各设备的输出参数；
[0010] 采用系统辨识技术，设定中央空调系统运行环境的输入参数作为输入向量，设定 中央空调系统运行环境的输出参数作为输出向量，在调试阶段生成、并存储中央空调系统 运行环境T。时刻的行为特性模型，用于预测中央空调的冷负荷；
[0011] 运行中央空调，W tl为一个检测周期，采集并存储中央空调各设备及运行环境的 相关数据，作为或通过计算获得输入、输出向量的实时数据；
[0012] W t2为一个能耗优化周期采用系统辨识技术，按照保持输出向量的预测数据与 输出向量的实时数据的偏差处在设定范围内的原则，在线更新各设备的行为特性预测模型 和运行环境的行为特性预测模型；调用当前时刻运行环境的行为特性预测模型，预测下一 时刻的中央空调的冷负荷；在满足室内设定的温、湿度条件需要W及中央空调系统水系统 平衡及热质平衡的情况下，W中央空调总能效比最大为目标，进行优化计算，得到中央空调 各设备的最佳运行工况；
[0013] 由中央空调系统各设备执行最佳运行工况。
[0014] 优选地是，所述各设备的行为特性预测模型和运行环境的行为特性预测模型为行 为特性矩阵，所述的行为特性矩阵反映各输入向量与对应的输出向量之间的逻辑关系，用 于在某一输入向量或输出向量未知，其他所有输入向量和(或）输出向量已知的情况下，对 未知输入向量或输出向量进行预测，行为特性矩阵行数和列数均为大于等于1的整数。
[0015] 优选地是，所述的行为特性矩阵的算法为Y=B ? F(A ?幻，Y为输出向量，X为输入 向量，A、B为行为特性矩阵，F为特征函数，为任意有界且连续可导函数。
[0016] 优选地是，所述的行为特性矩阵包括冷水机组的行为特性矩阵、冷却水粟的行为 特性矩阵、冷冻水粟行为特性矩阵、冷却培的行为特性矩阵、表冷器的行为特性矩阵和末端 风机的行为特性矩阵。
[0017] 优选地是，所述的冷水机组的输入向量包括中央空调的冷负荷、冷却水的供水温 度，冷冻水的供水温度，输出向量为冷水机组的能效比；所述的冷冻水粟的输入向量包括冷 冻水流量比，输出向量包括冷冻水粟的电机功率；所述的冷却水粟的输入向量包括冷却水 流量比，输出向量包括冷却水粟电机的功率；所述的冷却培的输入向量包括室外空气温湿 度，冷却水流量、冷却水供、回水温度，输出向量包括冷却培风机功率；所述的表冷器的输入 向量包括进入表冷器的空气湿球温度、通过表冷器的风量、冷冻水供水温度和冷冻水流量， 输出向量包括表冷器的换热量；所述的风机的输入向量为通过风机的风量比，输出向量包 括风机的功率。
[0018] 优选地是，所述的运行环境的输入向量包括室外空气干湿球温度、对应的测量时 亥IJ，输出向量包括中央空调系统的冷负荷。
[0019] 优选地是，所述的运行环境的输入向量还包括室外太阳福射值。
[0020] 优选地是，所述的tl为10?120砂。
[0021] 优选地是，所述的中央空调水系统热平衡W下述公式表示：
[0022]
【主权项】
1. 中央空调整体节能控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 采用系统辨识技术，设定中央空调系统各设备的输入参数作为输入向量，设定中央空 调系统各设备的输出参数作为输出向量，在调试阶段分别生成并存储中央空调系统各设备 L时刻的行为特性预测模型，用于预测各设备的输出参数； 采用系统辨识技术，设定中央空调系统运行环境的输入参数作为输入向量，设定中央 空调系统运行环境的输出参数作为输出向量，在调试阶段生成、并存储中央空调系统运行 环境t时刻的行为特性模型，用于预测中央空调的冷负荷； 运行中央空调，以tl为一个检测周期，采集并存储中央空调各设备及运行环境的相关 数据，作为或通过计算获得输入、输出向量的实时数据； 以t2为一个能耗优化周期采用系统辨识技术，按照保持输出向量的预测数据与输出 向量的实时数据的偏差处在设定范围内的原则，在线更新各设备的行为特性预测模型和运 行环境的行为特性预测模型；调用当前时刻运行环境的行为特性预测模型，预测下一时刻 的中央空调的冷负荷；在满足室内设定的温、湿度条件需要以及中央空调系统水系统平衡 及热质平衡的情况下，以中央空调总能效比最大为目标，进行优化计算，得到中央空调各设 备的最佳运行工况； 由中央空调系统各设备执行最佳运行工况。
2. 根据权利要求1所述的中央空调