建如式(26)的约束拉格朗日系统。
[0210] 接下来，控制值计算部16使用在功率消耗系统构建步骤S13中由功率消耗系统构 建部15所构建的功率消耗系统，计算出控制对象系统2的控制对象机器的控制值(计算步骤 514) 。控制值计算部16例如使用上述解法1或者解法2动态地计算控制值，以使直到控制对 象系统2的运行结束时刻为止的功率消耗总和达到最小。在本例中，控制值计算部16计算出 时刻t下的冷冻水出口温度Iwo t及流量Vt的最佳值。
[0211]接下来，控制值设定部17将计算步骤S14中由控制值计算部16所计算出的控制值 设定于控制对象系统2的控制对象机器(设定步骤S15)。在本例中，控制值设定部17发送控 制指示，该控制指示用于将在计算步骤S14中由控制值计算部16所计算出的冷冻水出口温 度Iwot设定于制冷机4。此外，控制值设定部17向栗5发送控制指示，该控制指示用于将在计 算步骤S14中由控制值计算部16所计算出的流量Vt设定于栗5。
[0212]之后，运行控制装置1所进行的运行控制方法的一系列处理得以结束。并且，在图5 的流程图中，收集步骤Sll~设定步骤S15依照此顺序作为一系列的处理而进行，但并不限 定于此。例如，收集步骤Sll也可以以Tl(例如1秒左右)为周期定期地进行。此外，模型更新 步骤S12也可以以T2为周期定期地进行。此外，功率消耗系统构建步骤S13、计算步骤SllS 设定步骤S15也可以作为一系列的处理，以T3为周期定期地进行。如此，收集步骤S11、模型 更新步骤S12、和功率消耗系统构建步骤S13~设定步骤S15也可以各自独立地进行。
[0213]如上所述，在运行控制装置1中，根据控制对象系统2所包含的每一种控制对象机 器而准备功率消耗模型，并基于环境信息对各功率消耗模型进行更新。之后，根据控制对象 系统2的结构，由功率消耗模型来构建功率消耗系统。为此，即使发生控制对象机器的添加 或者撤除，也没有必要重新制作功率消耗模型，可以使用变更后的控制对象系统2所包含的 控制对象机器的功率消耗模型来构建功率消耗系统。由此，能够实现与控制对象系统2的结 构变化相对应的功率消耗系统再构建的容易化。
[0214]此外，在运行控制装置1中，使用功率消耗系统计算出控制对象机器的控制值，以 使直到控制对象系统2的运行结束时刻为止的功率消耗达到最小，并将控制值设定于控制 对象机器。为此，不仅能够实现某个时间点下的功率消耗最小化，还可能够实现直到控制对 象系统2结束运行为止的总功率消耗的最小化。其结果为，能够降低功率消耗。
[0215]此外，在运行控制装置1中，功率消耗系统为含有约束模型的拉格朗日系统。此外， 约束模型含有热量变化模型。为此，能够满足约束模型所规定的条件，即热量变化模型所规 定的热量变化条件，同时，能够降低功率消耗。
[0216] 并且，本发明所涉及的运行控制装置及运行控制方法并不局限于上述实施方式。 例如，控制对象系统2也可以进一步具有1个或者多个空气调节装置(Air Handling Unit: AHU)等末端设备。在这种情况下，将空气调节装置的功率消耗模型预先存储于模型存储部 13中，模型更新部14对空气调节装置的功率消耗模型进行更新。此外，功率消耗系统构建部 15构建含有空气调节装置的功率消耗模型的功率消耗系统。
[0217] 此外，控制对象系统2也可以具有2个以上的空调机6。在这种情况下，功率消耗系 统构建部15构建含有与空调机6的数目相对应的功率消耗模型的功率消耗系统。
[0218] 此外，在上述实施方式中，空调机6以固定速度运行，空调机6的输入功率FAt为与 时间无关的固定值，然而并不限定于此。例如，空调机6也可以为具有变频器、能够由运行控 制装置1对风量进行控制的结构。在这种情况下，空调机6的输入功率FA t可以为随时间变化 的模型，模型更新部14也可以更新空调机6的功率消耗模型。之后，控制值计算部16在计算 出冷冻水出口温度Iwo t及流量Vt以外，还可算出空调机6的风量，作为控制值。此外，控制值 设定部17也可以将用于设定由控制值计算部16所算出的风量的控制指示发送给空调机6。
[0219] 此外，空调机6也可以为具有开关、能够由运行控制装置1对空调机6的进行开关控 制的结构。在这种情况下，空调机6的输入功率FA t可以为随时间变化的模型，模型更新部14 也可以更新空调机6的功率消耗模型。之后，控制值计算部16在计算出冷冻水出口温度Iwo t 及流量Vt以外，还可以计算出表示空调机6的开启状态或关闭状态中的任一种的状态值，作 为控制值。此外，控制值设定部17也可以将用于将空调机6设定为开启状态或关闭状态的控 制指示发送给空调机6。
[0220] 此外，也可以采用进一步具有表示设备老化性能的时间序列变量的物理模型，来 作为各控制对象机器的物理模型。
[0221] 此外，模型更新部14也可以对存储于模型存储部13的物理模型的全部参数值进行 估算，但不限定于此。例如在上述实施方式中，模型更新部14利用式（10)及环境信息对参数 Μ~κ3的值进行估算，利用式(23)及环境信息对参数Vo~V8的值进行估算即可。
[0222] 此外，在上述实施方式中，由管理者对控制对象系统2的结构信息进行变更，但并 不限定于此。功率消耗系统构建部15也可以检测出控制对象系统2的结构变化，根据变更后 的控制对象系统2的结构对控制对象系统2的结构信息进行变更。
[0223] 此外，在上述实施方式中，约束模型包含热量变化模型，但并不限定于此。约束模 型例如也可以含有机器性能模型。机器性能模型为表示与控制对象系统2的控制对象机器 的性能相关的约束的模型。在这种情况下，能够满足机器性能模型所规定的机器性能的条 件，同时降低功率消耗。
[0224] 此外，哈密顿方程式(28)为等号约束方程式，然而，在实际应用中，有时会由于存 在环境要求不同的房间、以及设备性能等问题而无法实现等号约束。为此，控制值计算部16 也可以利用非线性规划法计算出控制值。具体而言，控制值计算部16也可以以满足下述条 件式(38)的方式对式(37)进行求解。
[0225] [数学式 37] CO'
[0226] ^ Σ(4 + + 厂4) …（i/)
[0227] [数学式 38]
[0228] Qit-Ct= AQt
[0229] Iwot < Iwit--- (38)
[0230] IWOmin < IwOt
[0231] 即，冷冻水出口温度Iwot在所有时刻下均为由制冷机4性能所决定的最低冷冻水 出口温度Iwomin以上。此外，在制冷机4处于制冷状态下，由于在制冷机4中，冷冻水未被加 热，因此，在所有时刻下，冷冻水出口温度Iwo t都不会大于冷冻水入口温度Iwit。控制值计算 部16例如也可以与上述实施方式相同地对式(37)进行变形，使用加边海森矩阵计算出控制 值。
[0232] 工业上的可利用性
[0233] 根据本实施方式，可以提供能够灵活地应对控制对象系统的结构变化，同时进一 步降低功率消耗的运行控制装置及运行控制方法。
[0234] 符号说明
[0235] l···运行控制装置
[0236] 2…控制对象系统
[0237] 4…制冷机(控制对象机器）
[0238] 5…栗(控制对象机器）
[0239] 6…空调机(控制对象机器）
[0240] 14…模型更新部
[0241] 15…功率消耗系统构建部
[0242] 16…控制值计算部(计算部）
[0243] 17…控制值设定部(设定部）
[0244] Ι_···7令冻水出口温度(控制值）
[0245] S12…模型更新步骤
[0246] S13…功率消耗系统构建步骤
[0247] S14…计算步骤
[0248] S15…设定步骤
[0249] Vt…流量(控制值）
【主权项】
1. 一种运行控制装置，其包括： 模型更新部，所述模型更新部基于收集到的环境信息，对功率消耗模型进行更新，其 中，所述功率消耗模型是根据空调系统即控制对象系统所含有的控制对象机器的种类而准 备的； 功率消耗系统构建部，所述功率消耗系统构建部根据所述控制对象系统的结构，由通 过所述模型更新部更新的功率消耗模型来构建功率消耗系统； 计算部，所述计算部利用通过所述功率消耗系统构建部构建的所述功率消耗系统，计 算所述控制对象机器的控制值，以使直到所述控制对象系统的运行结束时刻为止的功率消 耗最小；以及， 设定部，所述设定部将通过所述计算部计算出的控制值设定于所述控制对象机器。2. 如权利要求1所述的运行控制装置，其中， 所述功率消耗系统为包含约束模型的拉格朗日系统，所述约束模型为表示所述控制对 象系统中的约束的模型。3. 如权利要求2所述的运行控制装置，其中， 所述约束模型包括热量变化模型，所述热量变化模型为表示与所述控制对象系统所导 致的空调对象的热量变化相关的约束的模型。4. 如权利要求2或3所述的运行控制装置，其中， 所述约束模型包括机器性能模型，所述机器性能模型为表示与所述控制对象机器的性 能相关的约束的模型。5. 如权利要求1~4中任一项所述的运行控制装置，其中， 所述计算部动态地计算出所述控制值，以使从所述控制对象系统的运行开始时刻到运 行结束时刻为止的功率消耗最小。6. -种运行控制方法，其包括： 模型更新步骤:基于收集到的环境信息对功率消耗模型进行更新，所述功率消耗模型 是根据空调系统即控制对象系统所含有的控制对象机器的种类而准备的； 功率消耗系统构建步骤:根据所述控制对象系统的结构，由在所述模型更新步骤中被 更新的功率消耗模型来构建功率消耗系统； 计算步骤:使用在所述功率消耗系统构建步骤中所构建的所述功率消耗系统，计算出 所述控制对象机器的控制值，以使直到所述控制对象系统的运行停止时刻为止的功率消耗 最小；以及， 设定步骤:将在所述计算步骤中计算出的控制值设定于所述控制对象机器。
【专利摘要】本发明提供一种运行控制装置1，其具有：模型更新部14，其基于收集到的环境信息对功率消耗模型进行更新，上述功率消耗模型是根据控制对象系统2所含有的控制对象机器的种类而准备的；功率消耗系统构建部15，其根据控制对象系统2的结构，由通过模型更新部14更新的功率消耗模型来构建功率消耗系统；控制值计算部16，其使用通过功率消耗系统构建部15构建的功率消耗系统，计算出控制对象机器的控制值，以使直到控制对象系统2的运行结束时刻为止的功率消耗最小；以及控制值设定部17，其将通过控制值计算部16计算出的控制值设定于控制对象机器。
【IPC分类】F24F11/02
【公开号】CN105518394
【申请号】CN201480034170
【发明人】杨军
【申请人】杨军, 上海住友商事有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年6月4日
【公告号】WO2014203731A1