[发明专利]一种基于负荷匹配的冷水机组台数控制优化方法

说明书

本发明公开了一种基于负荷匹配的冷水机组台数控制优化方法，包括以下步骤：获取冷负荷值；对冷负荷值进行聚类分析，基于所述冷负荷值聚类区间确定与冷水机组开启台数之间的关系；对于开启两台及以上冷水机组的运行状态，对每台冷水机组的部分负荷率进行优化；判断当前冷负荷值下冷水机组开启台数；冷负荷值发生变化时，重新获取冷水机组运行区间，冷水机组开启台数为两台及以上时，采用混合遗传算法优化冷水机组部分负荷率，对冷水机组控制进行优化。本发明避免传感器故障以及人工误操作造成误差，在冷负荷值变化时能控制冷水机组保持在最佳运行状态下，提高冷水机组运行的合理性，能够大大提高设备效率，实现节能减排。

技术领域

本发明涉及空调自动控制技术领域，尤其设计一种基于负荷匹配的冷水机组台数控制优化方法。

背景技术

中央空调广泛用于公共建筑，冷水机组是空调系统的主要耗能设备之一，其运行性能受许多因素的影响，其中冷负荷对冷水机组的能效影响很大，合理的运行调控策略可以改善冷水机组的运行性能。影响冷负荷的气象条件等是逐时变化的，固定的运行台数和负荷分配不能达到节能的目的。因此对冷水机组运行台数和部分负荷率控制优化进行节能研究，解决开启台数和负荷分配操作不当导致冷水机组能耗增加的问题，对于节省空调系统的运行成本至关重要。

从目前来看，对于冷水机组运行控制存在两个问题：

其一，冷水机组开/关控制时，判断依据为冷冻水回水总管上的流量传感器和温度传感器检测到的流量和温度数值，传感器发生故障时则造成测量出现偏差。

其二，大部分的研究中并没有考虑到冷负荷变化与冷水机组运行模式之间的关系。

因此对冷水机组控制优化进行研究时，需要结合冷负荷特性和系统设备特性，针对工况改变时冷水机组的运行特性发生变化的问题，提出在合理安排系统中冷水机组开/关的基础上对其运行参数进行优化，达到减少机组损耗的目的。这是符合节能建筑、绿色建筑发展要求的。

发明内容

为解决现有技术中工况改变时冷水机组的运行特性发生变化的问题，本发明提供了一种基于负荷匹配的冷水机组台数控制优化方法，在多台冷水机组同时运行时，能够使系统高效节能运行。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于负荷匹配的冷水机组台数控制优化方法，包括以下步骤：

获取冷负荷值；

通过K-means算法对冷负荷值进行聚类分析，基于所述冷负荷值聚类区间确定与冷水机组开启台数之间的关系；对于开启两台及以上冷水机组的运行状态，对每台冷水机组的部分负荷率进行优化；

判断当前冷负荷值下冷水机组开启台数；

当开启两台及以上冷水机组时，采用混合遗传算对运行中每台冷水机组部分负荷率进行优化；

冷负荷值发生变化时，重新获取冷水机组运行区间，冷水机组开启台数为两台及以上时，采用混合遗传算法优化冷水机组部分负荷率，对冷水机组控制进行优化。

作为本发明的进一步改进，所述K-means算法将冷负荷值划分为3个聚类区间，具体步骤为：

S1：选择3个数据点作为各个集群的质心；

S2：计算每一个数据与3个质心的距离，并将每个数据添加到位于质心最近距离的集群中；

S3：每个集群根据其所有数据的属性值重新计算集群的质心；

S4：重复S2和S3，直到所有数据不再更改其所属的集群为止；

S5：输出聚类结果，获取冷负荷值聚类区间与冷水机组运行台数之间的关系。