一种通风空调制冷控制方法、系统、存储介质及计算设备

技术领域

本发明涉及一种通风空调制冷控制方法、系统、存储介质及计算设备，属于能源与节能领域。

背景技术

通风空调的制冷控制技术一直是建筑智能化领域的一项重要工作，在车站、机场等客流量较大的场合，空调系统处于人工管理的状态，无法根据实际需求情况调整各设备(主机、水泵、风机、空调等)的运行，造成了较多的能源浪费。

为了解决该问题，目前市面上出现了有一定自动控制能力的空调系统，如经典的PID控制系统，也是基于各种传感器的数据变化来进行实时控制，属于闭环控制，系统整体有一定的滞后性，无法实现超前调节。

发明内容

本发明提供了一种通风空调制冷控制方法、系统、存储介质及计算设备，解决了背景技术中披露的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种通风空调制冷控制方法，包括：

根据相似工况历史日的通风空调电功率和人流量，获取未来时段内的通风空调冷负荷和时刻的第一预测曲线；其中，相似工况历史日为与未来时段所在日工况相似的历史日；

根据预先构建的建筑冷负荷模型模拟未来时段内的通风空调冷负荷，构建未来时段内的通风空调冷负荷和时刻的第二预测曲线；其中，建筑冷负荷模型为根据建筑需求构建的通风空调各设备参数和冷负荷的关系模型；

以第一预测曲线和第二预测曲线拟合为目标，调节建筑冷负荷模型输入的通风空调各设备参数，获得未来时段内优选的通风空调各设备参数；

采用未来时段内优选的通风空调各设备参数，控制未来时段内通风空调各设备。

根据相似工况历史日的通风空调电功率和人流量，获取未来时段内的通风空调冷负荷和时间的第一预测曲线，包括：

根据相似工况历史日的通风空调电功率和人流量，计算未来时段内各时刻的通风空调冷负荷；

根据未来时段内各时刻的通风空调冷负荷，获取未来时段内的冷负荷和时间的第一预测曲线。

未来时段内各时刻通风空调冷负荷计算公式为：

未来时段内t时刻的通风空调冷负荷＝未来子时段T的通风空调平均电功率×空调能效比+t时刻新风量需求变化引起的冷负荷+t时刻人流变化引起的冷负荷；其中，未来时段分成若干个未来子时段，未来子时段T为t时刻所在的子时段，未来子时段T的通风空调平均电功率为相似工况历史日对应时段的通风空调平均电功率。

t时刻新风量需求变化引起的冷负荷，公式为：

Qn

其中，Qn

t时刻人流变化引起的冷负荷，公式为：

Qm

其中，N

一种通风空调制冷控制系统，包括：

第一预测曲线模块，根据相似工况历史日的通风空调电功率和人流量，获取未来时段内的通风空调冷负荷和时刻的第一预测曲线；其中，相似工况历史日为与未来时段所在日工况相似的历史日；

第二预测曲线模块，根据预先构建的建筑冷负荷模型模拟未来时段内的通风空调冷负荷，构建未来时段内的通风空调冷负荷和时刻的第二预测曲线；其中，建筑冷负荷模型为根据建筑需求构建的通风空调各设备参数和冷负荷的关系模型；

拟合模块，以第一预测曲线和第二预测曲线拟合为目标，调节建筑冷负荷模型输入的通风空调各设备参数，获得未来时段内优选的通风空调各设备参数；

控制模块，采用未来时段内优选的通风空调各设备参数，控制未来时段内通风空调各设备。

一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行通风空调制冷控制方法。

一种计算设备，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行通风空调制冷控制方法的指令。

本发明所达到的有益效果：本发明通过相似工况历史日的通风空调电功率和人流量，获取第一预测曲线，根据建筑冷负荷模型获取第二预测曲线，通过调节建筑冷负荷模型输入的通风空调各设备参数，使第一预测曲线和第二预测曲线拟合，获得未来时段内优选的通风空调各设备参数，进行未来时段内通风空调各设备控制，能够解决建筑通风空调控制的滞后问题，提高空调系统运行能效，有力支撑智慧建筑运行管理。

附图说明

图1为通风空调制冷控制方法的原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种通风空调制冷控制方法，包括以下步骤：

步骤1，根据相似工况历史日的通风空调电功率和人流量，获取未来时段内的通风空调冷负荷和时刻的第一预测曲线；其中，相似工况历史日为与未来时段所在日工况相似的历史日。

步骤2，根据预先构建的建筑冷负荷模型模拟未来时段内的通风空调冷负荷，构建未来时段内的通风空调冷负荷和时刻的第二预测曲线；其中，建筑冷负荷模型为根据建筑需求构建的通风空调各设备参数和冷负荷的关系模型。

步骤3，以第一预测曲线和第二预测曲线拟合为目标，调节建筑冷负荷模型输入的通风空调各设备参数，获得未来时段内优选的通风空调各设备参数。

步骤4，采用未来时段内优选的通风空调各设备参数，控制未来时段内通风空调各设备。

上述方法通过相似工况历史日的通风空调电功率和人流量，获取第一预测曲线，根据建筑冷负荷模型获取第二预测曲线，通过调节建筑冷负荷模型输入的通风空调各设备参数，使第一预测曲线和第二预测曲线拟合，获得未来时段内优选的通风空调各设备参数，进行未来时段内通风空调各设备控制，能够解决建筑通风空调控制的滞后问题，提高空调系统运行能效，有力支撑智慧建筑运行管理。

以地铁、车站、商场等客流大且不均的大型公共建筑为例，建筑通风空调电功率和人流量是按照季节、时间有规律变化的，因此未来某一天的通风空调电功率和人流量是与历史某一天相似的，即两天的工况是相似的，基于此，可以根据相似工况历史日的通风空调电功率和人流量，获取未来时段内的通风空调冷负荷和时刻的第一预测曲线。

具体可以根据相似工况历史日的通风空调电功率和人流量，计算未来时段内各时刻的通风空调冷负荷，然后根据未来时段内各时刻的通风空调冷负荷，获取未来时段内的冷负荷和时间的第一预测曲线。

在预测通风空调冷负荷时，以稳定运行的通风空调电功率为基础，这是满足建筑常态运行的稳态值，然后对于人流、环境等突发变化引起的冷负荷进行单独计算，产生建筑内通风空调冷负荷预测值，具体计算公式可以如下：

将未来时段分成若干个未来子时段，定义未来子时段T为t时刻所在的子时段，以未来子时段的通风空调平均电功率为计算依据，未来子时段的通风空调平均电功率为相似工况历史日对应时段的通风空调平均电功率，通过平均值扣除了部分尖峰负荷，以体现稳态的建筑空调基础冷负荷；稳态建筑空调基础冷负荷＝未来子时段T的通风空调平均电功率×空调能效比。

不同时刻的新风量需求变化也会引起冷负荷变化，t时刻新风量需求变化引起的冷负荷可定义为：

Qn

其中，Qn

上式中，K、Ra为已知量，Ti、To可实测获得，E按建筑用途查设计规范可得，因此Qn

同样不同时刻的人流变化也会引起冷负荷变化，t时刻人流变化引起的冷负荷可定义为：

Qm

其中，Qm

综合所有的预测冷负荷，未来时段内t时刻的通风空调冷负荷＝未来子时段T的通风空调平均电功率×空调能效比+t时刻新风量需求变化引起的冷负荷+t时刻人流变化引起的冷负荷。

基于上述公式可以获得未来时段内各时刻的通风空调冷负荷，从而可以获得第一预测曲线。

根据预先构建的建筑冷负荷模型模拟未来时段内的通风空调冷负荷，构建未来时段内的通风空调冷负荷和时刻的第二预测曲线；

建筑冷负荷模型构建是一个现有的方法，具体采用多元线性回归分析法对建筑冷负荷进行模拟，该方法是根据历史数据，建立建筑冷负荷模型，通过回归分析法，对历史数据进行分析归纳，从而确定变量间关系，按照这一关系预测未来的值。分析空调系统各组成设备运行参数与建筑冷负荷之间的关系，并将其变化拟合成曲线，即：建立不同的建筑冷负荷值与不同的空调系统运行参数的对应关系。在此基础上，把通风空调各设备参数作为输入量，则可以得到相对应的建筑冷负荷模拟曲线，即第二预测曲线。

通风空调各设备参数可以构成参数序列，不同的参数序列可以获得不同的第二预测曲线，因此可以第一预测曲线和第二预测曲线拟合为目标，调解通风空调各设备参数，将第一预测曲线和第二预测曲线拟合时的设备参数作为未来时段内优选的参数，采用优选的参数，控制未来时段内通风空调各设备。

上述方法可广泛应用于地铁、车站、商场等客流大且不均的大型公共建筑，解决了通风空调制滞后问题，提高空调系统运行能效，有效实现按需供冷，有力支撑智慧建筑运行管理。

基于相同的技术方案，本发明还公开了上述方法相应的软件系统，一种通风空调制冷控制系统，包括：

第一预测曲线模块，根据相似工况历史日的通风空调电功率和人流量，获取未来时段内的通风空调冷负荷和时刻的第一预测曲线；其中，相似工况历史日为与未来时段所在日工况相似的历史日。

第二预测曲线模块，根据预先构建的建筑冷负荷模型模拟未来时段内的通风空调冷负荷，构建未来时段内的通风空调冷负荷和时刻的第二预测曲线；其中，建筑冷负荷模型为根据建筑需求构建的通风空调各设备参数和冷负荷的关系模型。

拟合模块，以第一预测曲线和第二预测曲线拟合为目标，调节建筑冷负荷模型输入的通风空调各设备参数，获得未来时段内优选的通风空调各设备参数。

控制模块，采用未来时段内优选的通风空调各设备参数，控制未来时段内通风空调各设备。

上述各模块的数据处理流程与方法对应步骤的一致，这里不重复描述了。

基于相同的技术方案，本发明还公开了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行通风空调制冷控制方法。

基于相同的技术方案，本发明还公开了一种计算设备，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行通风空调制冷控制方法的指令。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。