[发明专利]中央空调冷却水优化控制系统和方法

权利要求书

1.中央空调冷却水优化控制系统，包括入参及数据调整和冷却侧优化参数，其特征在于：所述入参及数据调整包括冷机模型拟合，所述冷机模型拟合用于对冷水机组功耗优化，所述冷却侧优化参数用于对冷却水泵功耗优化、冷却塔功耗优化和对冷却塔出水温度优化，通过对冷水机组功耗优化达到对冷却侧全局优化。

2.中央空调冷却水优化控制控制方法，包括冷却塔出水温度优化流程，其特征在于：所述冷却塔出水温度优化流程包括冷却塔NTU计算流程和冷却塔出塔温度计算，所述冷却塔NTU计算流程包括如下步骤：

步骤一：首先根据入塔水温和出塔水温计算冷却塔微元水温变化值，并使得室外湿球温度通过湿球温度计算空气焓值的脚本得出室外空气焓值，同时根据入塔水温、出塔水温、室外湿球温度、冷却塔水流量和冷却塔空气流量计算经过冷却塔微元的空气焓值增量；

步骤二：通过将冷却塔微元水温变化值与入塔水温相结合，计算每个冷却塔微元冷却水进水温度，每个冷却塔微元冷却水进水温度通过湿球温度计算空气焓值的脚本计算出与每个冷却塔微元冷却水进水温度同温的饱和空气焓；

步骤三：根据步骤一中计算出的室外空气焓值和经过冷却塔微元的空气焓值增量计算每个冷却塔微元进风的焓值，并结合与与每个冷却塔微元冷却水进水温度同温的饱和空气焓计算每个冷却塔微元饱和空气和进风的焓差；

步骤四：由每个冷却塔微元饱和空气和进风的焓差和冷却塔微元水温变化值计算数值积分所需的每一项，输出数值积分的结果即为冷却塔的NTU，并判断数值积分的最后一项是否大于0，以此判断迭代结果是否异常。

3.根据权利要求2所述的中央空调冷却水优化控制方法，其特征在于：所述冷却塔出塔温度计算流程包括如下步骤：

步骤一：以冷却塔进塔水温初始假设冷却塔出水温度，根据室外湿球温度确定出塔温度迭代下界初始值，将冷却塔进塔水温、冷却水流量、室外湿球温度和冷却塔进风量输入到固定参数容器中，将初始假设冷却塔出水温度和出塔温度迭代下界初始值输入到需迭代参数容器；

步骤二：初始化迭代次数，使冷却塔NTU通过迭代步长限制值step_x、迭代次数epoch和下边界迭代步长step_b进行迭代，开始迭代或者迭代次数小于epoch时，输出冷却塔出塔温度Tou，在冷却塔NTU未开始迭代或者迭代次数大于epoch时，通过固定固定参数容器和需迭代参数容器内的参数运行冷却塔NTU计算脚本。

4.根据权利要求3所述的中央空调冷却水优化控制方法，其特征在于：所述运行冷却塔NTU计算脚本的流程包括如下步骤：

步骤一：首先假定出水温度下的NTU_sim、用于判断NTU计算是否异常的布尔类型向量，NTU_sim计算正常时，计算冷却塔出塔温度牛顿迭代步长x，目标函数为：NTU_sim-NTU，并将x限制在{-step_x,step_x}内，得出输出冷却塔出塔温度Tou＝Tou-x；

步骤二：NTU_sim计算异常时，计算对应的出水温度迭代下界：Tou_b＝Tou,得出对应的出水温度增大：Tou＝Tou_b+step_b。

5.根据权利要求4所述的中央空调冷却水优化控制方法，其特征在于：所涉及到的冷冻水温度优化问题的数学模型为：

minE_T＝E_chiller+E_pump+E_CTfan

st:R_CW∈(R_CW,min,R_CW,max)

R_a∈(R_a,min,R_a,max)

冷水机组的能耗模型式为：

Q＝G_eC_p(T_ei-T_eo)

式中k1-k10为模型待定系数，根据制冷机生产商提供的性能参数/实际运行数据拟合得到；

其中k10的取值范围和k9相关联，只能确定其大于64，综合上式，相关的不等式约束则有：

水泵的能耗模型式为：

冷却塔的能耗模型式12所示，冷却塔风机耗电功率Ectfan可以根据冷却塔风量进行简化计算：