[发明专利]一种智能无干扰高温热泵机组、控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种智能无干扰高温热泵机组的控制方法，其特征在于，所述智能无干扰高温热泵机组的控制方法包括：

第一步，通过控制器系统控制压缩机的电机运行状态，将蒸发器内产生的低温低压氨蒸汽吸入压缩机气缸内；

第二步，经过压缩，使蒸汽压力升高到大于冷凝器内的压力时，将高压氨蒸汽排至冷凝器；所述控制器系统控制所述电机压缩氨蒸汽产生高压中，采用最大压力跟踪控制时的转速；在电机频率降低时，虚拟惯量控制使电机转子速度降低释放出储存的旋转动能；同时电转速也随之下降，运行点趋近于最大压力跟踪点；所述最大压力跟踪点的参考压力的计算中，采用进行计算，式中，k_r＝0.5ρS_W(R_w/λ_res)³C_{p_res}；K为稳态减载系数，对应稳态条件下电机的输出压力为P_K；K_df和K_pf分别为微分环节和下降环节的控制参数，为负值；

并且，对最大压力跟踪点初始化，将时间间隔，一般干扰的电机运行状态和无干扰电机运行状态进行离散化为X×Y×Z的空间，时间，能量，干扰的电机运行状态的迭代步长为所述迭代条件是指是t,o,i同时符合t＝1:s,o＝1:Y且i＝1:Z，其中s、Y和Z的值在初始化时给出；

判断是否符合迭代条件，若是进行下一步，否则停止迭代；

升级干扰平均场，并判断压力水平是否为零，如果是则进一步升级干扰平均场，如果否，则干扰平均场为零；

更新压力水平，根据迭代条件，获取适宜的氨蒸汽压力值。

2.如权利要求1所述的智能无干扰高温热泵机组的控制方法，其特征在于，第二步后，还需进行：

在冷凝器内，温度和压力较高的氨蒸汽，与温度较低的冷却水进行热交换，把能量传给冷却水而冷凝下来，由气体变为液体；

液体再经过气动阀降温降压后进入蒸发器，在蒸发器内，低压的液态氨吸收被冷却物质的热量而汽化，被冷却物质得到了冷却，蒸发器内产生的氨蒸汽被压缩机吸走。

3.如权利要求1所述的智能无干扰高温热泵机组的控制方法，其特征在于，第二步中，某段时间内电机运行的等效惯量的表达式为：

式中，H_si为第i时间段电机的惯量时间常数；H_{w_eqj}为第j时间段电机的等效惯量时间常数；S_Ni为第i时间段电机额定转速频率；S_Nwj为第j时间段电机的额定转速频率。

4.如权利要求1所述的智能无干扰高温热泵机组的控制方法，其特征在于，第二步中，电机的减载系数为一个不大于1的正值K_res，电机以±ΔP_k偏离最大压力P_opt变化：

在某一确定的电机转速v下，相应的减载压力P_res为：

则减载压力系数：

C_{p_res}＝C_{p_max}K_res。

5.如权利要求1所述的智能无干扰高温热泵机组的控制方法，其特征在于，第二步中，设定调频过程中由虚拟惯量微分环节作用输出的压力信号为ΔP₁，由于下降环节作用而改变的有功压力信号为ΔP₂，则有：

P_ref＝P_{ref_res}-ΔP₁＝P_K-ΔP₁-ΔP₂；

由于下降环节的作用改变的输出压力大小为：

ΔP₂＝P_optK_pfΔf；

因此，

能量大小为：

采用超速减载控制的电机在调频过程中的平均广义惯量时间常数为：

求得某一小段时间内电机运行的等效惯量时间常数；

第二步中，电机惯量控制环节的微分环节控制系数K_df＝7。