本发明属于地源热泵控制技术领域，特别是涉及一种地源热泵双机组加卸载群控优化控制方法。
背景技术：
地源热泵机组是地源热泵系统的核心，一般由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等主要部分组成，是改变能量与温度的主要装置。制冷与制热都消耗一些电能，然而由于制冷模式与制热模式下地热能与消耗电能的运算关系相反，所以一般情况下制冷效率低于制热效率。空调系统的总冷量的计算与水管流量和供回水温差有关，但是整个地源热泵系统管路比较复杂，并且流量计的安装位置与方式要求都很严格，稍微有点疏忽就会产生误差，所以很难保证水管流量计的测量精度，整个地源热泵系统运行起来效率低，能耗大。
在实际的项目工程中，其实最能体现建筑物的负荷是机组的实时负荷，所以可以通过正在运行的机组工作负荷来预测建筑物的负荷更佳，进而来判断地源热泵系统是否需要加载或卸载机组。机组的实时负荷为压缩机的实时功率与额定功率的比值，所以只需直接测量机组压缩机的功率，并结合冷冻水供回水温度，来判断是否需要加载或卸载机组。因此，提供一种地源热泵双机组加卸载群控优化控制方法，合理的加载与卸载地源热泵机组及相关设备的数目，使整个地源热泵系统运行起来更高效、更安全、更节能。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种地源热泵双机组加卸载群控优化控制方法，通过测量机组压缩机的功率，并结合冷冻水供回水温度，来判断是否需要加载或卸载机组，采用系统群控优化控制策略，合理的加载与卸载地源热泵机组及相关设备的数目，使整个地源热泵系统运行起来更高效、更安全、更节能。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种地源热泵双机组加卸载群控优化控制方法，采用管理主机执行以下步骤：ss01通过管理主机采集机组压缩机的实际功率；ss02通过管理主机采集冷冻水总供水温度、冷冻水总回水温度；ss03通过管理主机分析计算机组压缩机的实际功率与额定功率的比值、冷冻水总供水温度与设定供水温度的大小、冷冻水总回水温度与设定回水温度的大小，确定机组的数量；ss04采用最优启停时间控制，启动运行机组、泵组或停止运行机组、泵组。
进一步地，所述步骤ss03中确定机组的数量采用如下方法：当冷冻水总供水温度持续5min大于设定供水温度7℃且机组压缩机的实际功率与额定功率的比值持续5min大于95％时，加载一台机组；当冷冻水总回水温度持续5min小于设定回水温度12℃且机组压缩机的实际功率与额定功率的比值小于60％时，卸载一台机组。
进一步地，所述步骤ss04中最优启停时间控制的方法为：启动运行时间最短的机组、泵组以及相关的设备，停止运行时间最长的机组、泵组。
进一步地，所述步骤ss04中启动运行机组、泵组的方法包括如下步骤：步骤一：选定地源热泵机组：管理主机依次判断各机组是否处于停止状态、是否有故障信号、是否处于远程控制状态，并比较各机组已运行时间；选定处于停止状态、处于远程控制状态、没有故障且累计运行时间相对较少的地源热泵机组作为即将投入运行的机组；步骤二：开启冷却水(地源侧)蝶阀：选定地源热泵机组后，管理主机发出开启对应冷却水蝶阀的指令；当管理主机接收到所有冷却水蝶阀都正常开启的反馈后，进行下一步；当管理主机没有接收到冷却水蝶阀正常开启的反馈信号时，则系统认为该热泵机组不能使用，停止发出的所有设备动作指令后，重新进行步骤一选定地源热泵机组；步骤三：开启地源侧水泵：冷却水(地源侧)蝶阀正确开启后，管理主机发出指令开启累计运行时间最短的地源侧水泵；当管理主机收到地源侧水泵正常开启的反馈后，进行下一步；当管理主机没有接收到地源侧水泵正常开启的反馈信号时，则重新选择一台地源侧水泵；步骤四：开启空调侧冷冻水蝶阀：地源侧水泵正确开启后，管理主机发出指令开启地源热泵机组对应的空调侧冷冻水蝶阀；当管理主机接收到对应的空调侧冷冻水蝶阀都正常开启的反馈后，进行下一步；当管理主机没有接收到空调侧冷冻水蝶阀正常开启的反馈信号时，则系统认为该地源热泵机组不能使用，停止发出的所有设备动作指令后，重新进行步骤一选定地源热泵机组；步骤五：开启空调侧冷冻水泵：空调侧冷冻水蝶阀正常开启后，管理主机发出指令开启累计运行时间最短的空调侧冷冻水泵；当管理主机接收到空调侧冷冻水泵运行正常的反馈后，进行下一步；当管理主机没有接收到空调侧冷冻水泵运行正常的反馈时，则重新选择空调侧冷冻水泵；步骤六：开启地源热泵机组：空调侧冷冻水泵正常开启后，管理主机发出开启地源热泵机组指令；当管理主机接收到地源热泵机组正常运行的反馈后，则顺利完成该地源热泵机组系统启动的全部步骤；当管理主机没有接收到地源热泵机组正常运行的反馈信号，则系统认为该地源热泵机组不能使用，停止发出的所有设备动作指令后，重新进行步骤一选定地源热泵机组。
进一步地，所述步骤ss04中停止运行机组、泵组的方法包括如下步骤：s01：选定卸载地源热泵机组：管理主机依次判断各机组是否处于运行状态、是否处于远程控制状态，并比较各机组已运行时间；选定处于运行状态、处于远程控制状态且累计运行时间相对较多的地源热泵机组作为即将停止运行的机组；s02：卸载地源热泵机组：选定停止运行的地源热泵机组后，管理主机发出停止地源热泵机组的指令；当管理主机接收到地源热泵机组正常卸载的反馈后，进行下一步；当管理主机没有接收到地源热泵机组正常卸载的反馈时，则重新进行步骤s01选定停止运行的地源热泵机组；s03：关闭地源侧冷却水泵：在地源热泵机组关闭并延时3min后，管理主机发出指令关闭对应的累计运行时间最长的地源侧冷却水泵；当管理主机收到地源侧冷却水泵正常关闭的反馈后，进行下一步；当管理主机没有接收到地源侧冷却水泵正常关闭的反馈时，则重新选择一台地源侧冷却水泵；s04：关闭冷却水蝶阀：在关闭地源侧冷却水泵后，管理主机发出指令关闭地源侧冷却水泵对应的冷却水蝶阀；当管理主机收到冷却水蝶阀正常关闭的反馈后，进行下一步；当管理主机没有接收到冷却水蝶阀正常关闭的反馈时，则重新进行步骤s01选定停止运行的地源热泵机组；s05：关闭空调冷冻水泵：在关闭冷却水蝶阀后，管理主机发出指令关闭对应的运行时间最长的空调冷冻水泵；当管理主机收到空调冷冻水泵正常关闭的反馈后，进行下一步；当管理主机没有接收到空调冷冻水泵正常关闭的反馈时，则重新选择一台空调冷冻水泵；s06：关闭空调冷冻水蝶阀：在关闭空调冷冻水泵后，管理主机发出指令关闭空调冷冻水蝶阀；当管理主机接收到空调冷冻水蝶阀正常关闭的反馈后，则顺利完成该地源热泵机组系统卸载的全部步骤；当管理主机没有接收到空调冷冻水蝶阀正常关闭的反馈信号，则重新进行步骤s01选定停止运行的地源热泵机组。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过管理主机采集机组压缩机的实际功率、冷冻水总供水温度、冷冻水总回水温度，分析计算机组压缩机的实际功率与额定功率的比值、冷冻水总供水温度与设定供水温度的大小、冷冻水总回水温度与设定回水温度的大小，确定机组的数量，采用最优启停时间控制，启动运行机组、泵组或停止运行机组、泵组，通过系统群控优化控制策略，合理的加载与卸载地源热泵机组及相关设备的数目，使整个地源热泵系统运行起来更高效、更安全、更节能。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明加载地源热泵系统机组及相关设备的流程图；
图2为本发明卸载地源热泵系统机组及相关设备的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明为一种地源热泵双机组加卸载群控优化控制方法：
发明应用于的整个地源热泵机房控制中，地源热泵机房主要有两台电动螺杆式地源热泵机组(rt-1、rt-2)、一台离心式冷水机组(rt-3)、三台地源侧水泵(pcd-1、pcd-2、pcd-3，两用一备)、三台空调侧冷冻水泵(pch-1、pch-2、pch-3，两用一备，分别与rt-2、rt-3相连)、两台空调侧水泵(pc-1、pc-2，一用一备，与rt-3相连)，两台冷却塔(ct-1)侧水泵(pcd-4、pcd-5，一用一备)、两台冷却塔(ct-2)侧水泵(pcd-6、pcd-7，一用一备)，在整个地源热泵系统运行过程中，各个机组与泵组等其他设备采用联锁控制的方式，螺杆式地源热泵机组、离心式冷水机组与相应的水泵采用一对一形式，且各水泵备用一台，在地源热泵系统中最关键的设备就是地源热泵机组，其他的水泵等设备都是根据机组的运行状况来做出对应的控制，因此，只要确定了地源热泵机组的数量，也就确定了水泵等其他设备的数量，地源热泵系统是个相当复杂的系统，需要从暖通专业方面的相关理论进行分析，测量机组压缩机的功率，并结合冷冻水供回水温度，来判断是否需要加载或卸载机组，采用系统群控优化控制策略，合理的加载与卸载地源热泵机组及相关设备的数目，使整个地源热泵系统运行起来更高效、更安全、更节能：
采用管理主机执行以下步骤：ss01通过管理主机采集机组压缩机的实际功率；ss02通过管理主机采集冷冻水总供水温度、冷冻水总回水温度；ss03通过管理主机分析计算机组压缩机的实际功率与额定功率的比值、冷冻水总供水温度与设定供水温度的大小、冷冻水总回水温度与设定回水温度的大小，确定机组的数量；ss04采用最优启停时间控制，启动运行机组、泵组或停止运行机组、泵组。
其中，步骤ss03中确定机组的数量采用如下方法：当冷冻水总供水温度持续5min大于设定供水温度7℃且机组压缩机的实际功率与额定功率的比值持续大于95％时，加载一台机组；当冷冻水总回水温度持续5min小于设定回水温度12℃且机组压缩机的实际功率与额定功率的比值持续小于60％时，卸载一台机组。
其中，步骤ss04中最优启停时间控制的方法为：启动运行时间最短的机组、泵组以及相关的设备，停止运行时间最长的机组、泵组。
其中如图1所示，步骤ss04中启动运行机组、泵组的方法包括如下步骤：步骤一：选定地源热泵机组(rt-1、rt-2)：管理主机依次判断各机组是否处于停止状态、是否有故障信号、是否处于远程控制状态，并比较各机组已运行时间；选定处于停止状态、处于远程控制状态、没有故障且累计运行时间相对较少的地源热泵机组作为即将投入运行的机组；步骤二：开启冷却水(地源侧)蝶阀：选定地源热泵机组后，管理主机发出开启对应冷却水蝶阀的指令；当管理主机接收到所有冷却水蝶阀都正常开启的反馈后，进行下一步；当管理主机没有接收到冷却水蝶阀正常开启的反馈信号时，则系统认为该热泵机组不能使用，停止发出的所有设备动作指令后，重新进行步骤一选定地源热泵机组；步骤三：开启地源侧水泵(pcd-1、pcd-2、pcd-3)：冷却水(地源侧)蝶阀正确开启后，管理主机发出指令开启累计运行时间最短的地源侧水泵；当管理主机收到地源侧水泵正常开启的反馈后，进行下一步；当管理主机没有接收到地源侧水泵正常开启的反馈信号时，则重新选择一台地源侧水泵；步骤四：开启空调侧冷冻水蝶阀：地源侧水泵正确开启后，管理主机发出指令开启地源热泵机组对应的空调侧冷冻水蝶阀；当管理主机接收到对应的空调侧冷冻水蝶阀都正常开启的反馈后，进行下一步；当管理主机没有接收到空调侧冷冻水蝶阀正常开启的反馈信号时，则系统认为该地源热泵机组不能使用，停止发出的所有设备动作指令后，重新进行步骤一选定地源热泵机组；步骤五：开启空调侧冷冻水泵(pch-1、pch-2、pch-3)：空调侧冷冻水蝶阀正常开启后，管理主机发出指令开启累计运行时间最短的空调侧冷冻水泵；当管理主机接收到空调侧冷冻水泵运行正常的反馈后，进行下一步；当管理主机没有接收到空调侧冷冻水泵运行正常的反馈时，则重新选择空调侧冷冻水泵；步骤六：开启地源热泵机组(rt-1、rt-2)：空调侧冷冻水泵正常开启后，管理主机发出开启地源热泵机组指令；当管理主机接收到地源热泵机组正常运行的反馈后，则顺利完成该地源热泵机组系统启动的全部步骤；当管理主机没有接收到地源热泵机组正常运行的反馈信号，则系统认为该地源热泵机组不能使用，停止发出的所有设备动作指令后，重新进行步骤一选定地源热泵机组。
其中如图2所示，步骤ss04中停止运行机组、泵组的方法包括如下步骤：s01：选定卸载地源热泵机组(rt-1、rt-2)：管理主机依次判断各机组是否处于运行状态、是否处于远程控制状态，并比较各机组已运行时间；选定处于运行状态、处于远程控制状态且累计运行时间相对较多的地源热泵机组作为即将停止运行的机组；s02：卸载地源热泵机组：选定停止运行的地源热泵机组后，管理主机发出停止地源热泵机组的指令；当管理主机接收到地源热泵机组正常卸载的反馈后，进行下一步；当管理主机没有接收到地源热泵机组正常卸载的反馈时，则重新进行步骤s01选定停止运行的地源热泵机组；s03：关闭地源侧冷却水泵(pcd-1、pcd-2、pcd-3)：在地源热泵机组关闭并延时3min后，管理主机发出指令关闭对应的累计运行时间最长的地源侧冷却水泵；当管理主机收到地源侧冷却水泵正常关闭的反馈后，进行下一步；当管理主机没有接收到地源侧冷却水泵正常关闭的反馈时，则重新选择一台地源侧冷却水泵；s04：关闭冷却水蝶阀：在关闭地源侧冷却水泵后，管理主机发出指令关闭地源侧冷却水泵对应的冷却水蝶阀；当管理主机收到冷却水蝶阀正常关闭的反馈后，进行下一步；当管理主机没有接收到冷却水蝶阀正常关闭的反馈时，则重新进行步骤s01选定停止运行的地源热泵机组；s05：关闭空调冷冻水泵(pch-1、pch-2、pch-3)：在关闭冷却水蝶阀后，管理主机发出指令关闭对应的运行时间最长的空调冷冻水泵；当管理主机收到空调冷冻水泵正常关闭的反馈后，进行下一步；当管理主机没有接收到空调冷冻水泵正常关闭的反馈时，则重新选择一台空调冷冻水泵；s06：关闭空调冷冻水蝶阀：在关闭空调冷冻水泵后，管理主机发出指令关闭空调冷冻水蝶阀；当管理主机接收到空调冷冻水蝶阀正常关闭的反馈后，则顺利完成该地源热泵机组系统卸载的全部步骤；当管理主机没有接收到空调冷冻水蝶阀正常关闭的反馈信号，则重新进行步骤s01选定停止运行的地源热泵机组。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。