[发明专利]基于部分运行数据和模型校准的制冷站运行评价方法

权利要求书

1.基于部分运行数据和模型校准的制冷站运行评价方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、收集制冷站的静态数据和运行数据；

所述的静态数据，包括制冷站设计图纸、各个设备的铭牌参数和性能参数；

收集制冷站的运行数据包括以下步骤：

首先对供冷季内的以下数据进行实时采集并且每隔一小时进行记录，所述的运行数据包括用户回水总管温度、流量、冷机供水温度和变频水泵前后压差，所有设备的启停状态和制冷站总能耗数据；

然后对原始运行数据进行预处理，去掉其中的不理想数据；

步骤二、建立制冷站能耗模型，具体步骤如下：

(1)打开TRNSYS软件中的Simulation Studio模块；

(2)新建空白项目；

(3)从菜单栏右侧的设备模型库中选择需要的设备模型并用鼠标拖入空白项目中；

在选择需要的设备模型时，需要满足以下条件：

(a)对于水泵，区分变频水泵和定频水泵；对于冷机组，区分水冷式机组和风冷式机组；对于冷却塔，区分开式冷却塔和闭式冷却塔；

(b)所选模型需要的数据能够在现有运行数据里找到；

(c)所选模型能够输出设备模拟总电耗；

(d)选择的冷机模型能够输出制冷量和耗电量并且选择的水泵模型能够输出输送能量和耗电量；

(4)将菜单栏左侧的数据连接选中，将设备的数据流进行连接；

(5)双击每个设备模型，出现参数设置面板，设置模型参数；

(6)右键上述第(2)步建立的项目空白处，打开此项目的控制面板，设定项目模拟所需的相关参数，包括模拟时间步长、模拟开始时间和模拟结束时间参数；

步骤三、采用TRNSYS与GenOpt联合运行实现对制冷站能耗模型参数的校准，具体步骤如下：

(1)在TRNSYS的模型参数汇总表中选取需要校准的模型参数并给定参数的取值范围；

所述的制冷站能耗模型需要校准的参数包括冷却塔、一级泵和冷却泵的额定功率；二级泵的效率；冷机和二级泵的流量分配比例以及冷机耗电比随冷机负荷率变化的性能曲线；

(2)从GenOpt自带的优化算法库中选取优化算法并设置算法参数；

(3)选取均方根误差变化系数CVRMSE作为对制冷站总能耗进行优化迭代的目标函数，直至均方根误差变化系数CVRMSE最终的校准误差收敛或达到最大设定迭代次数为止，然后判断最终的校准误差是否满足设定的校准指标的精度要求，若满足要求则进行步骤(5)，否则进行步骤(4)；最终的校准误差需要满足校准指标的精度要求包括ASHRAE Guideline14、IPMVP、FEMP这些标准对校准精度的要求；

均方根误差变化系数计算方程如下：

式中y_i为实际监测的第i小时的制冷站总能耗数据；为通过制冷站能耗模型模拟得到的第i小时的制冷站总能耗数据，n为数据个数；

(4)在GenOpt自带的优化算法库中选取另外的优化算法或者加大优化算法迭代次数，然后重复步骤(3)，直至最终的校准误差满足设定的校准指标的精度要求；

(5)建立TRNSYS与GenOpt之间的数据连接；

(6)打开GenOpt，加载数据连接文件，实现自动校准；

步骤四、校准过程结束后，GenOpt生成校准过程文档以及模型参数的最终校准结果文档，打开所述校准结果文档，将参数校准结果输入到在TRNSYS中建立的制冷站能耗模型中，运行模拟得到冷机和水泵的逐时耗电量数据、冷机的制冷量数据以及水泵的输送能量数据，进而计算得到冷机运行COP和水泵输送系数，计算式如下：

式中，cop_i为第i台冷机的运行效率，无量纲；Chiller_i^Q为第i台冷机的制冷量，kW；为第i台冷机的耗电量，kW；

式中，WTFpump_k为第k台水泵的输送系数，无量纲；为第k台水泵的输送能量，kW；为第k台水泵的耗电量，kW。