[发明专利]基于支持向量机的变风量中央空调系统冷水机组能耗估计方法

说明书

本发明公开了一种基于支持向量机的变风量中央空调系统冷水机组能耗估计方法，包括以下步骤：筛选显著影响冷水机组能耗且易于获取的、独立的运行参数；采用支持向量机回归模型建立冷水机组能耗估计模型，使用该模型估计冷水机组能耗，该发明既有参数常见且易测量的特点，又有支持向量机解决非线性回归问题的优势，经测试，该模型是有效的，这为中央空调系统故障诊断与寿命预估、保障用户明白消费提供新的方法。

技术领域

本发明涉及中央空调系统能耗估计领域，具体是一种基于支持向量机的变风量中央空调系统冷水机组能耗估计方法。

背景技术

我国建筑能耗占全社会能耗比重逐年增加，从2005年27.5％到2014年33％，而中央空调系统能耗约占建筑能耗40-60％，冷水机组作为中央空调核心设备，其能耗占中央空调系统能耗的40％以上；与此同时，供配电设计现状使得用户一般了解中央空调系统整体耗电量或者冷水机组设备分组耗电量。因此，研究中央空调冷水机组能耗估计方法能保障用户明白消费；同时，若能建立基于冷水机组运行参数的能耗估计模型将有利于冷水机组及中央空调系统的故障检测和寿命预估。

从国内外研究现状来看，中央空调冷水机组能耗估计方法主要分为回归分析和神经网络、回归树等智能算法。然而，目前关于选择显著影响冷水机组能耗的运行参数，仅考虑运行参数与冷水机组能耗之间的相关性，尚未考虑运行参数之间的相关性；同时，现有研究方法中多涉及到建筑参数，但获取某些建筑参数(如窗传热系数、墙到地面积比等)需花费大量精力；而支持向量机具有更好的泛化能力和全局最优解等特点，为冷水机组能耗建模提供一种有效的方法。

因此，需要一种参数易获取且独立的、建模方法科学合理的中央空调冷水机组能耗估计方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供能够一种参数易获取且独立的、建模方法科学合理的基于支持向量机的变风量中央空调系统冷水机组能耗估计方法。

本发明的基于支持向量机的变风量中央空调系统冷水机组能耗估计方法，包括以下步骤：采用相关性分析方法从各中央空调运行参数中筛选出影响冷水机组能耗显著的输入参数并保证该输入参数之间不存在较强相关性；

采用支持向量机为建模的方法建立能耗模型；

利用能耗模型估计冷水机组能耗；

进一步，计算各个所述中央空调运行参数与冷水机组功率之间的皮尔森相关系数，将与冷水机组功率之间的皮尔森相关系数的绝对值大于或等于0.45的中央空调运行参数提取为与冷水机组能耗相关性较强的运行参数；

进一步，所述筛选影响冷水机组能耗显著的输入参数的步骤包括：计算两两与冷水机组能耗相关性较强的运行参数之间的皮尔森相关系数；若计算出的皮尔森相关系数的绝对值大于0.7则提取其中常见的、易于检测的与冷水机组能耗相关性较强的运行参数作为影响冷水机组能耗显著的输入参数；

进一步，所述能耗模型为：

其中，||x-x_i||为二范数距离，x为输入集，x_i为支持向量，γ为-g参数，γ>0，b为偏置，n代表支持向量个数，表示第i个支持向量的系数。

进一步，利用所述能耗模型估计冷水机组能耗前，将所述影响冷水机组能耗显著的输入参数进行数据归一化后作为所述能耗模型的输入数据；利用所述能耗模型得到输出数据后，将所述输出数据进行反归一化得到实际冷水机组能耗数据。