[发明专利]一次泵自适应变压差节能控制系统及方法

权利要求书

1.一种利用一次泵自适应变压差节能控制系统的一次泵自适应变压差节能控制方法，其特征在于，一次泵自适应变压差节能控制系统包括中央控制器以及由中央控制器控制的水系统管网，中央控制器中包含有参数辨识模块、DP设定值优化模块、水泵PID变频模块、水泵群组能耗优化模块；

水系统管网包括制冷主机(1)、冷冻水泵(2)、稳压设备(3)、分水器(4)、集水器(5)、静态平衡阀(8)、空调箱(9)、电动调节水阀(10)；多个制冷主机(1)以及多个冷冻水泵(2)均分别并联后再相互连接，冷冻水泵(2)支路供水管、冷冻水泵(2)支路回水管上分别安装有第三压力传感器(12)、第四压力传感器(13)，每条制冷主机(1)支路上均安装有一流量计(14)，稳压设备(3)与集水器(5)连接，分水器(4)、集水器(5)上分别安装有第一压力传感器(6)、第二压力传感器(7)，水系统管网中每条用户支路上的空调箱(9)两侧分别安装静态平衡阀(8)和电动调节水阀(10)，空调箱(9)的送风侧安装温度传感器；

一次泵自适应变压差节能控制方法包括如下过程：

步骤1：对水系统管网进行水力平衡调试；

步骤2：利用DP设定值优化模块识别考虑送风温度偏差与电动调节水阀(10)开度偏差的综合最不利支路，记为M支路；

步骤3：利用DP设定值优化模块将电动调节水阀(10)开度转换为阻抗，基于M支路的送风温度偏差以及阻抗偏差，自适应调整干管压差设定值；

步骤4：DP设定值优化模块采集第一压力传感器(6)、第二压力传感器(7)监测的数据，作差计算得到干管压差监测值，然后将干管压差监测值以及步骤3得到的干管压差设定值输入到水泵PID变频模块中，水泵PID变频模块输出频率控制信号至冷冻水泵变频器，调整冷冻水泵(2)转速，实现变流量运行；

步骤5：中央控制器进行系统稳态评价，当水系统管网的负荷侧与冷源测均处于相对稳定状态时，进入步骤6；

步骤6：参数辨识模块建立并联冷冻水泵群组能耗优化模型，水泵群组能耗优化模块根据用户侧的压力与流量需求，以总能耗为优化目标求解，指导并联冷冻水泵群组最低能耗运行；

所述步骤3的具体过程如下：

步骤3.1：计算电动调节水阀(10)的阻抗系数S_δ；

步骤3.2：计算M支路的送风温度偏差以及M支路的电动调节水阀(10)的阻抗偏差

步骤3.3：当空调箱(9)处于制冷工况时，干管压差设定值如下：

当空调箱(9)处于供热工况时，干管压差设定值如下：

式中，分别表示t时刻、t-1时刻干管压差设定值；K_PT、K_PV分别表示温度比例常数、阀位比例常数；表示M支路t-1时刻的送风温度偏差；表示M支路t-1时刻调节阀阻力系数偏差；K_IT表示温度积分常数；K_IV表示阀位积分常数；T_M,db表示M支路的送风温度控制死区；δ_set表示电动调节水阀(10)最佳阀位设定值；表示t时刻M支路上的电动调节水阀(10)的阀门开度；表示M支路t时刻的实际送风温度；表示M支路t时刻的设定送风温度。