一种蓄冷空调系统的运行控制方法及系统
申请人信息
- 申请人:中建安装集团有限公司; 南京华建检测技术有限公司
- 申请人地址:210023 江苏省南京市栖霞区文澜路6号
- 发明人: 中建安装集团有限公司; 南京华建检测技术有限公司
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种蓄冷空调系统的运行控制方法及系统 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN202311675732.6 |
| 申请日 | 2023/12/8 |
| 公告号 | CN117366792B |
| 公开日 | 2024/3/12 |
| IPC主分类号 | F24F11/46 |
| 权利人 | 中建安装集团有限公司; 南京华建检测技术有限公司 |
| 发明人 | 黄庆; 史清宇; 陈炫伊; 蒋旭; 刘云芳; 黄云国; 许庆江; 费孝诚; 丁锐 |
| 地址 | 江苏省南京市栖霞区文澜路6号中建大厦; 江苏省南京市栖霞区尧化门街尧安新村100号 |
摘要文本
本发明公开一种蓄冷空调系统的运行控制方法及系统,涉及蓄冷空调运行优化技术领域,方法包括:基于蓄冷空调系统模型,构建蓄冷空调系统运行约束集合;蓄冷空调系统运行约束集合包括制冷机运行出水与回水温度约束、制冷机运行性能约束、蓄冷罐运行约束、冷却水泵运行性能约束以及冷却塔运行性能约束;基于蓄冷空调系统运行约束集合,以运行成本与运行能效加权和最小为目标,建立日运行成本能效综合优化调控模型;采用空间分支定界法对日运行成本能效综合优化调控模型进行求解,以得到最优调控结果,指导蓄冷空调系统的日运行。本发明能够使得蓄冷空调系统实现经济、高效地运行。
专利主权项内容
1.一种蓄冷空调系统的运行控制方法,其特征在于,方法包括:构建蓄冷空调系统模型;所述蓄冷空调系统模型包括制冷机群、冷却水泵群、冷却塔群及蓄冷罐;所述制冷机群中的制冷机内设置蒸发器和冷凝器;基于所述蓄冷空调系统模型,构建蓄冷空调系统运行约束集合;所述蓄冷空调系统运行约束集合包括制冷机运行出水与回水温度约束、制冷机运行性能约束、蓄冷罐运行约束、冷却水泵运行性能约束以及冷却塔运行性能约束;所述制冷机运行出水与回水温度约束包括蒸发器出水温度约束和冷凝器回水温度约束;所述蒸发器出水温度约束为:其中,表示蒸发器出水温度下限,/>表示蒸发器在t时刻出水温度;/>为制冷机处于双工况的运行模式,包括空调模式和制冰模式,为布尔变量,取值0时表示制冰模式,取值1时表示空调模式;/>分别表示制冷机处于空调模式与制冰模式下的出水温度上限;所述冷凝器回水温度约束为:其中,与/>分别为t时刻冷凝器出水温度、回水温度与室外空气湿球温度;所述制冷机运行性能约束包括制冷机性能约束和制冷机运行约束;所述制冷机性能约束为:其中,为制冷机的性能系数,a、a、a、a、a、a、a、a、a、a、b、b、b、b、b均为系数,PLR表示制冷机部分负荷率,为制冷机实际制冷功率/>与名义制冷功率的比值,/>为蒸发器出水温度,/>为冷凝器进水温度;/>为t时刻制冷机的名义制冷功率;012345678901234t所述制冷机运行约束为:其中,表示t时刻制冷机群的电功率,/>分别为t时刻处于空调模式、制冰模式的制冷机数量,/>分别为t时刻制冷机处于空调模式与制冰模式的制冷功率,/>分别表示t时刻制冷机处于空调模式与制冰模式下的性能系数;N为制冷机配置台数;/>分别表示制冷机处于空调模式下的最小制冷功率与名义制冷功率,/>分别表示制冷机处于制冰模式下的最小制冷功率与名义制冷功率;chi所述蓄冷罐运行约束为:其中,SOC为t时刻蓄冷罐的蓄冷容量,δ为蓄冷罐内蓄冷的自损耗率,SOC为t-1时刻蓄冷罐的蓄冷容量,表示蓄冷罐的运行模式,包括蓄冷和释冷,/>表示t时刻蓄冷罐的充冷功率,η、η分别为蓄冷罐内蓄冷的蓄冷效率与释冷效率,/>表示t时刻蓄冷罐的释冷功率,Δt表示时间步长;SOC、SOC分别为蓄冷容量下限、蓄冷容量上限;/>分别表示t时刻最大充冷功率、最大释冷功率;SOC与SOC分别为蓄冷始末时刻的蓄冷容量;tt-1chadisminmax124所述冷却水泵运行性能约束为:其中,与/>分别为t时刻冷却水泵扬程、冷却水泵流量、冷却水泵转速比、冷却水泵效率、冷却水泵运行台数与冷却水泵内冷却水总流量,g、g、g、h、h、h均为系数;/>表示t时刻冷却水泵群的电功率;ΔH为考虑富余的机房至冷却塔进水管的高差;S为冷却水管路的阻抗;/>表示t时刻冷却水泵的流量,N为冷却水泵的配置台数;/>为冷却水泵的流量上限;012012qwqwqwp所述冷却塔运行性能约束包括变频冷却性能约束和冷功率平衡约束;所述变频冷却性能约束为:其中,与/>分别为t时刻冷却塔风机的电功率、散热量、循环水量、循环风量、进水温度、运行台数与室外空气湿球温度,d、d、d、e、e、e、e均为冷却塔性能系数;N、/>分别为冷却塔配置台数、冷却塔最大循环水量、冷却塔最大循环风量、冷却塔额定循环风量、冷却塔额定功率;/>表示冷却塔运行数量,/>为t时刻冷却水泵内冷却水总流量;0120123ct所述冷功率平衡约束为:其中,表示制冷机的运行模式,包括空调模式和制冰模式;/>为t时刻处于空调模式的制冷机数量,/>为t时刻制冷机处于空调模式的制冷功率,/>表示蓄冷罐的运行模式,包括蓄冷和释冷,为布尔变量,取值0时表示蓄冷,取值1时表示释冷;/>表示t时刻蓄冷罐的释冷功率,/>为t时刻逐时冷负荷;/>为t时刻处于制冰模式的制冷机数量,为t时刻制冷机处于制冰模式的制冷功率,/>表示t时刻蓄冷罐的充冷功率;/>为t时刻冷却塔风机的散热量,/>分别表示t时刻制冷机群的电功率、冷却水泵群的电功率,cw为水的比热容,/>为t时刻的冷却水流量,/>分别为冷凝器出水温度与冷凝器进水温度;基于所述蓄冷空调系统运行约束集合,以运行成本与运行能效加权和最小为目标,建立日运行成本能效综合优化调控模型;所述日运行成本能效综合优化调控模型的目标函数为:其中,F表示日运行成本能效综合调控目标值,COST表示日运行成本目标值,η表示日运行能效目标值,w、w均为权重系数,上标norm表示对日运行成本目标值与日运行能效目标值的归一化处理;分别为t时刻的电价、水价;/>分别为t时刻的耗水量与冷却水流量,Δt表示时间步长;/>分别表示t时刻总耗电量、制冷机群的电功率、冷却水泵群的电功率、冷却塔群的电功率;α为蒸发损失系数,n为循环水设计浓缩倍率,/>分别为冷凝器出水温度与冷凝器进水温度,/>为t时刻逐时冷负荷;sys12采用空间分支定界法对所述日运行成本能效综合优化调控模型进行求解,以得到最优调控结果;所述最优调控结果用于指导蓄冷空调系统的日运行。