[发明专利]一种基于无中心网络的冷机系统、冷机控制器及控制方法

说明书

本发明提供了一种基于无中心网络的冷机系统控制方法，包括：为冷机系统中的多个冷机分别设置一个冷机控制器，并将所有冷机控制器进行网络互连以形成无中心网络；每个冷机控制器对相应冷机进行信号采集、控制且对相邻控制器进行信息交互以实现自主协同调节冷机系统。本发明的方法基于无中心网络，使各冷机平等地自主协调完成控制目标，分布式地计算出优化控制方案，极大地降低了传统控制形式的人工配置调试的工作量，实现了控制设备的即插即用，提高了系统的控制效率、鲁棒性及可扩展性。

技术领域

本发明涉及建筑节能和智能控制技术领域，特别是涉及一种基于无中心网络的冷机系统、冷机控制器及控制方法。

背景技术

在中央空调的冷站中，通常使用多台冷机共同向末端设备供冷，通过调节不同冷机的启停状态实现冷量供应的不同组合，从而满足系统末端的冷量需求。

在现有的冷站的冷机控制系统中，通常由设备运行人员根据对末端冷量需求的经验估计来确定开启哪几台冷机，这种经验估计往往是不准确的，不能够及时地根据末端的需求来进行合理的冷机的组合运行，且冷机系统的总能耗也往往高于理论上的最优解。若将所有冷机的信息收集到一台中央控制系统，根据全局的信息计算出最优解来对相应冷机进行控制的话，需求将所有冷机的运行参数和性能曲线写入中央控制系统，而冷机的性能曲线是冷机的设备厂商不愿意公开的信息，因此这种控制方式的可操作性及扩展性很差，这种集中式的控制方式同时还会带来大量的现场调试工作，因此扩展性和鲁棒性均较差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种基于无中心网络的冷机系统控制方法，该方法具有控制效率高、鲁棒性好且扩展性能佳的优点。

本发明的另一个目的在于提出一种基于无中心网络的冷机系统。

本发明再一个目的在于提出一种冷机控制器。

为了实现上述目的，本发明的第一方面的实施例公开了一种基于无中心网络的冷机系统控制方法，包括以下步骤：为所述冷机系统中的每个冷机分别设置一个冷机控制器，并将所有冷机控制器互联以形成无中心网络；当冷机控制器判断达到一定的触发条件时，则由该冷机控制器发起调节任务；若系统中存在发起调节任务的冷机控制器，则所述系统中的冷机控制器开始与其相邻的冷机控制器进行信息交互；经过若干次信息交互之后整个系统达到预定的收敛条件，从而确定每台冷机优化后的运行参数，所述冷机控制器根据优化后的运行参数控制相应冷机达到相应的运行状态；若系统中没有发起调节任务的冷机控制器，则保持冷机运行参数不变；

根据本发明实施例的基于无中心网络的冷机系统控制方法，利用各冷机带通信功能的冷机控制器组建的无中心网络，使各冷机通过自主协商来决定各台冷机是否启停及其相应的冷冻水流量需求，同时使得冷机系统的总体能效最优。本发明实施例的基于无中心网络的冷机系统控制方法，至少具有以下优点：

1.由冷机设备生产厂商将冷机性能参数内置在冷机控制器中，解决了保密性问题，从而解决了传统集中式控制方式中自控厂商与设备厂商沟通环节的问题，也使得基于设备参数的优化控制成为可能，调高冷机的控制效率。

2.现场中仅需将拓扑上相邻的冷机对应的冷机控制器进行通信连接，各冷机即可通过自主协同，高效地完成控制目标，避免了传统集中式控制方式中自控厂商介入的繁琐的人工配置、调试环节，也能做到设备的即插即用，增强了系统的灵活性、可扩展性。

3.在理论上保证了对于给定的控制目标，算法收敛的结果是冷机整体性能最优或较优，即冷机开启的台数和组合方式是最优的，可提高冷机的运行效率。

另外，根据本发明上述实施例的基于无中心网络的冷机系统控制方法还可以具有如下附加的技术特征：

进一步的，每台处于运行状态的冷机控制器均可以发起调节任务，其余冷机控制器配合所述调节任务完成系统运算。