[发明专利]一种地源热泵空调系统热源机组建模方法及系统

说明书

本公开提供了一种地源热泵空调系统热源机组建模方法及系统。其中，一种地源热泵空调系统热源机组建模方法包括：建立多输入多输出的热源机组二型模糊模型，同时考虑边界约束条件对热源机组二型模糊模型的输入变量集合、输出变量集合及其参数进行约束；在考虑边界约束条件的热源机组二型模糊模型的基础上，建立带约束的数据驱动自组织二型模糊规则库；利用带约束的数据驱动自组织二型模糊规则库对热源机组二型模糊模型的参数进行自学习优化训练；在热源机组二型模糊模型的参数自学习优化训练过程中，将参数自学习优化问题转化为带约束的多目标优化问题，进而构建出带约束的多目标优化函数，求解带约束的多目标优化函数，得到热源机组二型模糊模型的最优参数。

技术领域

本公开属于热源机组建模领域，尤其涉及一种地源热泵空调系统热源机组建模方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

地源泵空调系统作为一种充分利用清洁、可再生地热资源实现系统节能减排的新型空调系统相比传统空调系统可以降低29.2％的系统能耗。地源热泵空调系统的关键设备之一的热源机组的参数具有约束性、不确定性和复杂性，并且热源机组设备参数之间具有强耦合特性。

发明人发现，传统的机理分析建模方法和解耦控制策略已经很难解决该系统热源机组精准建模问题。另外热源机组的相关数据包括：埋管深度，换热器螺管直径、螺距、导热率、进水与回水温差、流量、压力、阀门开度、热泵的电压、电流、谐波等。其中热泵机组的电压、电流等变量之间具有约束性和强耦合关系，系统复杂机理分析方法和多变量解耦算法得到的结果并不理想。

发明内容

为了解决上述问题，本公开提供一种地源热泵空调系统热源机组建模方法及系统，其利用数据驱动二型模糊方法可有力克服热源机组运行数据和参数具有约束性和强不确定性并且系统设备之间存在强耦合特性的特点，采用约束条件下的数据驱动自组织二型模糊建模方法建立地源热泵空调系统关键设备精准模型，进而实现对地源热泵空调系统关键设备的精准控制。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

本公开的第一方面提供一种地源热泵空调系统热源机组建模方法。

一种地源热泵空调系统热源机组建模方法，包括：

建立多输入多输出的热源机组二型模糊模型，同时考虑边界约束条件对热源机组二型模糊模型的输入变量集合、输出变量集合及其参数进行约束；

在考虑边界约束条件的热源机组二型模糊模型的基础上，建立带约束的数据驱动自组织二型模糊规则库；

利用带约束的数据驱动自组织二型模糊规则库对热源机组二型模糊模型的参数进行自学习优化训练；在热源机组二型模糊模型的参数自学习优化训练过程中，将参数自学习优化问题转化为带约束的多目标优化问题，进而构建出带约束的多目标优化函数，求解带约束的多目标优化函数，得到热源机组二型模糊模型的最优参数。

本公开的第二方面提供一种地源热泵空调系统热源机组建模系统。

一种地源热泵空调系统热源机组建模系统，包括：

二型模糊模型构建模块，其用于建立多输入多输出的热源机组二型模糊模型，同时考虑边界约束条件对热源机组二型模糊模型的输入变量集合、输出变量集合及其参数进行约束；

二型模糊规则库建立模块，其用于在考虑边界约束条件的热源机组二型模糊模型的基础上，建立带约束的数据驱动自组织二型模糊规则库；

参数自学习模块，其用于利用带约束的数据驱动自组织二型模糊规则库对热源机组二型模糊模型的参数进行自学习优化训练；在热源机组二型模糊模型的参数自学习优化训练过程中，将参数自学习优化问题转化为带约束的多目标优化问题，进而构建出带约束的多目标优化函数，求解带约束的多目标优化函数，得到热源机组二型模糊模型的最优参数。