参数值为此时的设备控制参数，返回步骤2); 若搜索整个表格没有能够匹配的设备控制参数索引值ID，表明该工况首次出现，则进 入步骤6)开始循环水能耗自学习控制，其中，i和j分别为自然数； 6) 能耗自学习控制： i. 设备控制参数初始化： 对设备控制参数进行初始化； ii. 自学习优化调节： 首先，进行电动阀门开度L调节，以恒定的速率增加电动阀门开度，直到回水温度Tb不 再下降，保持此时的电动阀门开度L不变； 然后，进行设备调频优化，分为单设备调节、反向调节和同向调节，分别记录在五种情 况下调节调节水泵频率Fp和冷却塔频率Ft过程中冷却塔功率Pt和水泵功率Pb的功率之 和的最低值Pl~P5 ; 最后，比较五种情况下功率之和的最低值Pl~P5,选择最小的功率之和的最低值min(Pl…P5)，与其对应的设备控制参数设置为此时的设备控制参数，将工况信息需求冷量 QcU室外焓值Eo及设备控制参数：循环水泵频率Fp、冷却塔频率Ft和电动阀门开度L加入 "工况控制参数"表格，并建立新的设备控制参数索引值ID，完成自学习控制，返回步骤1)。2. 如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在步骤4)中，识别需求冷量Qd并计算 实时的室外焓值Eo: i. 控制器识别需求冷量Qd，分为以下两种情况： a) 当工况变化方向为需求冷量大于供给冷量，即供回水温差大于供回水温差设定值的 容差，或回水温度大于回水温度设定值，Dt>Dt。+ADt或Tb>Tb。，为了保证生产不受影响，优 先增加流量：以恒定的速率增加电动阀门开度，直到开度达到100% ;若供回水温差或回水 温度变化还是上升趋势，以恒定的速率增加水泵频率，直到达到水泵频率的上限，同时以恒 定的速率增加冷却塔频率，直到达到冷却塔频率的上限，或供回水温差和回水温度达限，即 供给冷量不小于需求冷量，在调节过程中不断绘制循环水系统供给冷量曲线以及供回水温 差曲线和回水温度曲线，调节完成后，根据供回水温差曲线或回水温度曲线拐点时刻查询 需求冷量Qd，Qd=C*V*Td，其中，C为与流体密度成正比的常数； b) 当工况变化方向为需求冷量小于供给冷量，即回水温差小于供回水温差设定值的容 差，或回水温度小于回水温度设定值，Dt〈DtQ-ADt或Tb〈Tb。，系统同样为了不影响生产，记 录此时刻tO的电动阀门开度L(tO)，只以恒定的速率降低电动阀门开度，直到供回水温差 和回水温度达限，同时记录供回水温差曲线或回水温度曲线拐点时刻的需求冷量Qd，识别 完成后电动阀门开度反向调节至L(tO); ii. 计算实时的室外洽值Eo: Eo=I.OlTw+(2500+1. 84Tw)Dw 完成需求冷量Qd及室外焓值Eo的计算，则工况识别工作完成。3. 如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在步骤6)的i.设备控制参数初始化包 括以下两种情况： a) 在"工况控制参数"表格中搜索需求冷量Qd与表格已有的需求冷量Q(i)差值为负 且最小以及室外焓值Eo与表格已有的室外焓值Eo(j)差值为负且最小，以此设备控制参数 索引值ID(i，j)中的设备控制参数为初始优化参数，即水泵频率Fp(t+0) =Fp(i，j)，冷却 塔频率Ft(t+0) =Ft(i，j)，电动阀门开度L(t+0) =L(i，j)，其中Fp(i，j)、Ft(i，j)和 L(i，j)分别为设备控制参数索引值ID(i，j)中存储的水泵频率、冷却塔频率和电动阀门开 度； b) 若表格已有的需求冷量Qd(i)均小于此时需求冷量Qd，或者已有的室外焓值Eo(j) 均小于此时的室外焓值Eo,则将水泵频率Fp、冷却塔频率Ft、电动阀门开度L的初始化参数 设置为工况识别时供回水温差Td或回水温度Tb拐点时的值。4. 如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在步骤6)的ii.自学习优化调节中，分 别记录在五种情况下调节调节水泵频率Fp和冷却塔频率Ft过程中冷却塔功率Pt和水泵 功率Pb的功率之和的最低值Pl~P5,具体包括以下五种情况： a)单设备调节： 单独调节水泵频率Fp，使水泵频率以恒定的速率降低，直到水泵频率Fp达到水泵 频率的下限，或冷却塔功率Pt和水泵功率Pb的功率之和不再降低，或实时冷量满足 Qd-AQt<Qt<Qd+AQt，AQt为需求冷量的波动量，记录此时的功率之和的最低值Pl; 单独调节冷却塔频率Ft，使冷却塔频率Ft以恒定的速率降低，直到冷却塔频率达到冷 却塔频率的下限，或冷却塔功率Pt和水泵功率Pb的功率之和不再降低，或实时冷量满足Qd-AQt<Qt<Qd+AQt，记录此时的功率之和的最低值P2 ; b) 反向调节： 调节水泵频率Fp以恒定的速率降低，同时冷却塔频率Ft以恒定的速率增加；直到水泵 频率Fp达到水泵频率的下限，或冷却塔频率Ft达到冷却塔频率的上限，或冷却塔功率Pt 和水泵功率Pb的功率之和不再降低，或实时冷量Qd-AQt<Qt<Qd+AQt，AQt为需求冷 量的波动量，记录功率之和的最低值P3 ; 调节水泵频率Fp以恒定的速率增加，同时冷却塔频率以恒定的速率降低；直到水泵频 率Fp达到水泵频率的上限，或冷却塔频率达到冷却塔频率的下限，或冷却塔功率Pt和水泵 功率Pb之和不再降低，或实时冷量满足Qd-AQt<Qt<Qd+AQt，记录功率之和的最低值 P4 ； c) 同向调节： 调节水泵频率Fp以恒定的速率降低，同时冷却塔频率以恒定的速率降低；直到水泵频 率Fp达到水泵频率的下限，或冷却塔频率达到冷却塔频率的下限，或冷却塔功率Pt和水泵 功率Pb之和不再降低，或实时冷量满足Qd-AQt<Qt<Qd+AQt，记录功率之和的最低值 P5〇5.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，进一步包括自优化控制，包括以下步 骤：i.通过采集水泵的进口压力Pi、出口压力P〇、循环水系统的流量V和水泵功率Pb，计算 水泵效率pp:其中，C为与流体密度成正比的常数； ii. 通过采集冷却塔的进口水温度Ti、出口温度To、循环水系统流量V和冷却塔功率 Pt，计算冷却塔效率Pt:其中，B为与流体密度和比热容成正比的常数； iii. 相对流量V/Vmax与相对开度L/Lmax的线性关系，优化算法通过微调电动阀门开 度L，从而改变流量V，微调幅度在当前开度允许范围之间，使得水泵效率Pp和冷却塔效率 Pt达到最大值，最终实现实时能耗自优化控制。
【专利摘要】本发明公开了一种工业循环水系统能耗自学习优化控制方法。本发明通过自动工况识别，当工况变化，根据需求冷量Qd和室外焓值Eo在“工况控制参数”表格中进行匹配，设置设备控制参数；若工况首次出现，通过自学习优化调节，设置新的设备控制参数，在系统运行中不断优化设备控制参数。通过自动识别保证系统冷量供给与需求匹配，避免系统供给大于需求导致能耗浪费，或供给小于需求导致生产受影响；根据需求冷量和室外焓值通过查表的方法，查找历史通工况下的最优控制参数，保证系统控制的稳定性；在运行中不断通过微调管网电动阀门的开度，优化管路特性，保证运行中能耗一直最低，最终实现能耗自学习控制，从而实现工业循环水系统的最优控制。
【IPC分类】G05B13/02
【公开号】CN104965409
【申请号】CN201510345472
【发明人】冯浩然, 张理朝
【申请人】北京甘为科技发展有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月19日