[发明专利]一种中央空调冷冻水管网动态水力平衡的群智能优化方法

权利要求书

1.一种中央空调冷冻水管网动态水力平衡的群智能优化方法，在冷冻水管网中的空调箱、旁通阀和水泵设备中设置智能计算节点CPN，所有智能计算节点CPN按设备的实际物理拓扑连接关系互联形成群智能架构的网络通信系统；其特征在于，当一个智能计算节点CPN发起调节任务时，剩余智能计算节点CPN配合发起智能计算节点CPN与各自相连的一跳邻居智能计算节点CPN进行信息交互，针对调节任务完成相应的分布式计算，以最小系统总功率实现冷冻水管网的动态水力平衡；建立优化目标函数，空调箱中智能计算节点CPN通过信息交互计算得到满足系统末端各空调箱流量需求的系统最小供回水压差及总流量，并计算得到空调箱表冷器水阀的开度；水泵设备中的智能计算节点CPN根据系统供回水压差及总流量需求，结合并联水泵内部连接管段的阻抗，利用带正则项的交替方向乘子法，选择水泵流量作为优化变量，并联水泵系统的总能耗最小为优化目标，供回水压差及总流量需求为约束条件，计算出并联水泵系统的最优运行策略，根据最优运行策略实现冷冻水管网动态水力平衡的优化和节能降耗。

2.根据权利要求1所述的中央空调冷冻水管网动态水力平衡的群智能优化方法，其特征在于，空调箱中智能计算节点CPN通过信息交互计算得到满足系统末端各空调箱流量需求的系统最小供回水压差及总流量具体为：

S101、空调箱的智能计算节点CPN接收到水力平衡调节启动信号flag_AHU＝1；

S102、假定空调箱表冷器水阀开度opening_i＝1，计算空调箱所在支路压降；

S103、空调箱的智能计算节点CPN判断自身是否满足邻居空调箱智能计算节点CPN数量为1且没有邻居旁通阀的智能计算节点CPN，满足条件就转到步骤S104，否则转到步骤S105；

S104、令flag＝1，计算正向迭代压差变量H₁和流量变量Q₁，将flag、H₁、Q₁发送给邻居的智能计算节点CPN，并转到步骤S111；

S105、空调箱的智能计算节点CPN判断是否接收到邻居智能计算节点CPN传递的flag、H₁、Q₁变量且flag＝1，若是则转到步骤S106，否则继续等待；

S106、空调箱的智能计算节点CPN判断自身所在支路压降H_AHU_self_i是否大于邻居所传递的正向迭代压差变量H₁，若大于，则令H₁＝H_AHU_self_i，否则H₁＝H₁；

S107、更新正向迭代流量变量Q₁和压差变量H₁；

S108、判断自身是否满足邻居空调箱的智能计算节点CPN数量为1且有邻居旁通阀的智能计算节点CPN，如果满足条件就转到步骤S109，否则将flag、H₁、Q₁变量发送给邻居的智能计算节点CPN，并转到步骤S111；

S109、令最小供回水压差H_sr＝H₁，总流量需求Q_all＝Q₁，flag_pump＝1，并经由旁通阀的智能计算节点CPN发送给水泵的智能计算节点CPN以启动水泵优化算法；

S110、计算反向迭代压差变量H₂和流量变量Q₂，令flag＝2，并传递给邻居的智能计算节点CPN，根据K_i(opening_i)求得调节阀i的压降，求出opening_i并输出，且令flag_AHU＝0；

S111、判断是否接收到邻居智能计算节点CPN传递的H₂、Q₂、flag变量且flag＝＝2，若满足条件则转到步骤S112，否则继续等待；

S112、计算反向迭代压差变量H₂和流量变量Q₂，将H₂、Q₂、flag变量发送给邻居的智能计算节点CPN，根据K_i(opening_i)求得调节阀i的压降，求出opening_i并输出，且令flag_AHU＝0。