[实用新型]一种基于无中心网络的冷机系统及冷机控制器

说明书

技术领域

本实用新型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及冷机控制器。

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。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种基于无中心网络的冷机系统，该系统具有控制效率高、鲁棒性好且扩展性能佳的优点。

本实用新型另一个目的在于提出一种冷机控制器。

为了实现上述目的，本实用新型第一方面公开了一种基于无中心网络的冷机系统，包括：多个冷机；多个冷机控制器，所述多个冷机控制器一一对应地与所述多个冷机相连，其中，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，所述冷机控制器用于发起调节任务，在系统中存在发起调节任务的冷机控制器时，所述冷机控制器开始与其相邻的冷机控制器进行信息交互，并经过若干次信息交互之后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，以及在系统中没有发起调节任务的冷机控制器时，保持相应的冷机运行参数不变。

根据本实用新型的基于无中心网络的冷机系统，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。本实用新型的基于无中心网络的冷机系统，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，根据本实用新型上述的基于无中心网络的冷机系统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。

进一步的，若多台冷机控制器在相同或相近的时间内都发起调节任务，则按照每个调节任务分别进行系统运算，然后再通过仲裁机制决定执行哪个调节任务的运算结果。

进一步的，若多台冷机控制器在相同或相近的时间内都发起调节任务，则先通过仲裁机制选出一个发起者，然后执行由该发起者发起的调节任务。

进一步的，所述仲裁机制包括人工指定优先级、抽签、抢令牌、随机指定中的一种或多种。

进一步的，所述一定的触发条件为：所述冷机控制器达到了预设的控制周期。

进一步的，所述一定的触发条件为：系统的能耗需要进行优化。

进一步的，发起调节任务的冷机控制器执行如下步骤：

A.所述冷机控制器参考冷机当前实际工作点，以目标效率点为效率调节预期，计算得到新的冷机运行参数和冷量调节余量；B.所述冷机控制器将效率调节预期和冷量调节余量写入传递信息，发送给其相邻的冷机控制器。

进一步的，收到传递信息的冷机控制器执行以下步骤：C.比较接收到的效率调节预期和对应冷机当前的效率调节预期，参考收到的冷量调节余量，运算得到新的效率调节预期；D.根据新的效率调节预期及接收到的冷量调节余量，计算得到新的冷机运行参数和新的冷量调节余量，并执行下述步骤之一：