[发明专利]一种溴化锂空调系统整体性优化控制方法和系统

说明书

本发明公开了一种溴化锂空调系统整体性优化控制方法和系统，属于溴化锂空调系统节能技术领域，通过对溴化锂机组与冷却塔建模，应用优化算法对冷冻水流量以及冷却水流量进行寻优，将寻优后的值作为设定值提供给底层闭环控制，使溴化锂空调系统在最优状态点运行，这些部件传热模型的建立具有代表性与一定的准确性。本发明通过对溴化锂空调系统各部件的建模分析，结合粒子群寻优算法确定了一种全新的溴化锂空调系统整体性控制策略，期间充分考虑到外部干扰与控制策略本身对系统的影响，设置了相应的修正补偿措施，具有较强的工程实际意义。

技术领域

本发明属于溴化锂空调系统节能技术领域，涉及一种溴化锂空调系统整体性优化控制方法和系统。

背景技术

溴化锂吸收式设备因其高效、低污染的特点是目前普遍使用的中央空调设备之一，此外，溴化锂吸收式设备在废弃能源的再利用方面有很重要的应用价值，最主要的是对火力发电厂排放的热水和蒸汽的二次利用，已经在实际项目中产生了巨大的经济价值。

现有的以溴化锂吸收式冷水设备为主要冷热源设备的中央空调系统，在实际运行过程中，与传统的空调系统相似，依旧存在“大流量，小温差”的问题，以夏季运行工况为例，即冷冻水的流量过大，而供给到用户端的冷冻水温度和返回到溴化锂设备的冷冻水温度之间温差过小。因此，在水泵上产生了较多的能耗浪费。此问题本质上是流量与用户负荷之间需求的不匹配。为了解决这一运行优化问题，即为了实现“大温差，小流量”的节能理念，传统的中央空调系统有定流量系统和从经验得出的五度温差系统，这两种运行系统虽然能在一定程度减少流量，满足负荷需求，但仍然存在不足之处，大致包括：1)定流量空调系统往往是在最不利设计工况下选取的固定流量值，必然造成过大负荷的流量供给，在部分负荷工况下，依旧是“大温差，小流量”；2)五度温差系统来自于人工经验，理论基础不足，另外依赖设备底层具体控制操作的实现，控制的温差精度往往实现不了，导致节能效果大打折扣。

近年来，最优控制理论逐渐的应用在各种控制背景中，人们清楚的认识到“五度温差”并不一定是系统的最佳状态。溴化锂空调系统是随着外界负荷变化而改变状态的高度耦合的系统，实时的对系统进行优化分析，找到合理的设定值，才能保证系统最优。所以，随着中央空调运行优化研究的进步，机组制造工艺水平的不断提升，计算机运算性能和各种寻优算法不断的涌现，为中央空调系统运行优化技术进一步获得了提升空间。以夏季为例，在当前负荷下，如果减小冷却塔的水流量，会造成机组冷凝器换热恶化，效率降低，溴化锂机组能耗增高，但是冷却水泵功耗就会降低。这就说明了只有从系统的角度进行分析，合理的寻找流量的最优值，继而确定温差的设定值，才能使系统的总能耗降至最低。简而言之，需要溴化锂吸收式制冷系统从系统整体性的角度出发，使能源的消耗在各个设备上保持一个最优的匹配，从而使总的系统能耗最小，这样也可以避免在水泵上的能源支出过大，当然这要在满足用户对冷水系统负荷需求的前提下进行。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中，缺少对溴化锂吸收式制冷系统整体进行调控导致能耗浪费的缺点，提供一种溴化锂空调系统整体性优化控制方法和系统。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种溴化锂空调系统整体性优化控制方法，包括如下步骤：

步骤1)建立溴化锂机组各部件的模型，包括高压发生器模型、低压发生器模型、吸收器模型、高温溶液换热器模型、低温溶液换热器模型、蒸发器模型和冷凝器模型；

步骤2)基于溴化锂机组各部件的模型，获取实际溴化锂机组的运行数据，基于运行数据建立溴化锂机组的变工况仿真模型；

步骤3)建立冷却塔模型；

步骤4)对冷却塔模型与溴化锂机组的变工况仿真模型进行耦合，得到一个完整的溴化锂制冷系统；

以冷却水流量和冷水流量为待寻优参数，对溴化锂制冷系统进行变量寻优，以寻优值作为设定值进行闭环控制，完成溴化锂空调系统的整体性优化。