一种制冷主机并联系统负荷分配控制方法、系统及设备与流程

本发明涉及制冷系统控制，更具体地，涉及一种制冷主机并联系统负荷分配控制方法、系统及设备。

背景技术：

1、众所周知，冷水主机的能耗占整个制冷机房系统中的 70%，整个空调系统的高效核心在于制冷主机的高效，现在的制冷主机大多数是可以调节输出负载的，而且制冷主机的效率在调节输出过程中是一个变化值，制冷主机运行中进出口的水温工况、制冷主机本身的负荷率等因素共同影响着制冷主机的效。因此，一个并联多台相同容量的主机的制冷空调系统，如果仅根据制冷负荷的大小变化或者供水温度高低变化来进行加载制冷主机的数量或者减载制冷主机数量达到节能的效果有限。

2、现有技术中，加减制冷主机的策略是通过检测冷冻水出口温度，然后与目标出口温度设定值进行比较，判断它们之间差值是否大于阀值来判断是否增加或者减少制冷机组；或者根据主机自身的输出负荷率，冷冻水供水温度是否共同决定是否需要增减主机；

3、现有技术中的加减载制冷主机的运行策略本质上在控制过程中，只考虑是否满足空调末端的负荷大小或温度的需求，并没有考虑到运行高效和节能的影响，所以会存在耗能的问题。

4、目前，市场上虽然存在通过根据判断当前制冷主机的负载大小选择不同开机策略，这种方式只是粗浅的考虑到负荷对主机能效的影响，并没有考虑到进出水工况对主机的影响，虽然存在一定的节能效果，但并不是最佳的解决办法，因此，如何寻找制冷主机并联系统中如何寻找最佳能效值对应的运行制冷主机节点数量成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷（不足），提供一种制冷主机并联系统负荷分配控制方法、系统及设备，用于解决制冷主机并联系统中如何寻找最佳能效值对应的运行制冷主机节点数量的问题。

2、根据本技术的第一方面，提供一种制冷主机并联系统负荷分配控制方法，所述方法包括：

3、获取预处理的每台制冷主机的冷却介质出口温度、冷却介质入口温度、负荷率与能效值对应的三维性能数组表；

4、执行寻优加减载策略，具体为：

5、获取当前运行中的每台制冷主机的实时制冷量；

6、根据当前运行中的每台制冷主机的实时制冷量确定所述并联系统的实时总制冷量；

7、获取所述并联系统中每台制冷主机的额定制冷量和最小允许输出制冷量，基于所述额定制冷量、所述最小允许输出制冷量和所述实时总制冷量确定所述并联系统当前需要运行的制冷主机的最小数量和最大数量；

8、基于所述三维性能数组表确定所述最小数量和所述最大数量范围内各相应数量的制冷主机组合下各个制冷主机对应的表中能效值；

9、根据所述表中能效值计算各相应数量的制冷主机组合的总能效值；

10、根据所有的所述总能效值确定其中最大的所述总能效值，获取最大的所述总能效值对应的制冷主机数量作为最佳运行台数；

11、基于当前运行中的制冷主机台数和最佳运行台数对制冷主机进行加减载。

12、根据每台制冷主机的出口温度、入口温度、负荷率和能效值运行参数来确定系统的最佳运行台数，可以使系统在满足制冷需求的同时，达到最佳的能效值，从而提高并联系统的运行效率。

13、可选地，所述基于所述额定制冷量、所述最小允许输出制冷量和所述实时总制冷量确定所述并联系统当前需要运行的制冷主机的最小数量和最大数量，具体为：

14、设当前需要运行的制冷主机台数为n，则制冷主机台数n与额定制冷量、最小允许输出制冷量以及当前并联系统的实时总制冷量的关系表示为：

15、

16、其中，为制冷主机的最小允许输出制冷量，为制冷主机的额定制冷量，为并联系统的实时总制冷量；

17、根据公式计算得到所述制冷主机的最小数量和制冷主机的最大数量。

18、通过制冷主机数量的关系式，可以更加准确地确定制冷主机的需求范围，为后续确定最佳制冷主机数量提供了基础。

19、可选地，所述基于所述三维性能数组表确定所述最小数量和所述最大数量范围内各相应数量的制冷主机组合下各个制冷主机对应的表中能效值，包括：

20、假设所述最小数量和所述最大数量范围内的制冷主机数量为第一数量；

21、获取所述并联系统的冷却介质总出口温度和冷却介质总入口温度；

22、基于并联系统的实时总制冷量和制冷主机的额定制冷量计算第一数量中每台制冷主机的平均负荷率；

23、获取所述第一数量对应的制冷主机组合；获取各种制冷主机组合下各个制冷主机对应的所述三维性能数组表；

24、基于所述冷却介质总出口温度、冷却介质总入口温度和所述平均负荷率从所述三维性能数组表中获取各种制冷主机组合下各个制冷主机对应的表中能效值。

25、通过计算和比较不同数量组合下的平均能效值，可以找出总能效值最高的制冷主机数量组合，从而确定最佳运行台数

26、可选地，所述基于所述冷却介质总出口温度、冷却介质总入口温度和所述平均负荷率从所述三维性能数组表中获取各种制冷主机组合下各个制冷主机对应的表中能效值，具体包括：

27、对所述冷却介质总出口温度x、冷却介质总入口温度y和平均负荷率z进行向上和向下取整处理分别得到对应两个整数温度和、两个整数温度和以及两个整数负荷率和；

28、构建能效值点坐标p1、p2、p3，其中p1的坐标为p1，p2的坐标为p2，p3的坐标为p3；

29、基于各个制冷主机对应的所述三维性能数组表，通过三维空间点距离分别计算p1和p2以及p1和p3的空间距离；

30、基于p1的坐标和p3的坐标从对应的所述三维性能数组表中获取p1的能效值和p3的能效值；

31、基于p1的能效值、p3的能效值以及p1和p3的空间距离进行线性比例计算得到对应制冷主机的表中能效值。

32、通过空间距离进行线性比例计算各个制冷主机对应的表中能效值，可以更加精确地获取得到制冷主机的能效值，为更加准确地执行寻优加减策略提供了更可靠的依据。

33、可选地，制冷主机的能效值的所述线性比例计算的计算公式如下：

34、

35、其中，表示制冷主机的表中能效值，表示p1的能效值，表示p3的能效值，表示能效值点坐标p1与p2的空间距离，表示能效值点坐标p1与p3的空间距离。

36、通过制冷主机的能效值的计算公式计算制冷主机能效值，可以更加精准的计算出制冷主机的实际能效值。

37、可选地，根据所述表中能效值计算各相应数量的制冷主机组合的总能效值，具体为：

38、根据各种制冷主机组合下各个制冷主机对应的表中能效值计算各种制冷主机组合对应的表中总能效值；

39、将所述第一数量对应的各种制冷主机组合的表中总能效值的平均值作为所述第一数量的制冷主机组合的总能效值。

40、可选地，所述基于当前运行中的制冷主机台数和最佳运行台数对制冷主机进行加减载，包括：

41、比较当前运行中的制冷主机台数和所述最佳运行台数的大小，若当前运行中的制冷主机台数小于所述最佳运行台数，则将制冷主机的运行数量增加第一预设数量；

42、若当前运行中的制冷主机台数大于所述最佳运行台数，则将当前运行中的制冷主机数量减少第二预设数量；

43、若当前运行的制冷主机台数等于所述最佳运行台数，则维持当前运行台数不变；

44、其中第一预设数量和第二预设数量小于或等于当前运行中的制冷主机台数和所述最佳运行台数的差值的绝对值；

45、和/或，

46、所述获取预处理的每台制冷主机的冷却介质出口温度、冷却介质入口温度、负荷率与能效值对应的三维性能数组表，具体包括：

47、初始化每台制冷主机的冷却介质出口温度、冷却介质入口温度、负荷率与能效值对应的三维性能数组表；

48、获取每台制冷主机运行过程中的运行制冷量和运行功率，根据所述运行制冷量和所述运行功率确定每台制冷主机的运行能效值；

49、获取每台制冷主机运行过程中的运行负荷率、冷却介质运行出口温度和冷却介质运行入口温度；

50、基于所述运行负荷率、所述运行能效值、冷却介质运行出口温度和冷却介质运行入口温度更新对应制冷主机的三维性能数组表。

51、可选地，所述方法还包括：

52、获取所述并联系统加减载成功后的实时总制冷量作为第一总制冷量；

53、加减载成功后的预设时间间隔，获取所述并联系统的实时总制冷量作为第二总制冷量；

54、判断第一总制冷量与第二总制冷量的差值是否超过预设变化范围，若是则再次执行所述寻优加减载策略，若否则执行间隔机制策略；

55、所述间隔机制策略为：

56、每隔预设时间间隔重新获取所述并联系统的实时总制冷量作为第二总制冷量，判断最新获得的第二总制冷量与上一次获得的第二总制冷量的差值是否超过所述预设变化范围，若是则再次执行所述寻优加减载策略，若否则继续执行所述间隔机制策略。

57、通过动态的加减载策略，使系统能够更好地适应不同的负荷需求和环境变化，从而及时地调整优化制冷主机的运行台数，有利于降低系统的能耗。

58、根据本技术的第二方面，提供了一种制冷主机并联系统负荷分配控制系统，所述系统包括：

59、关联关系获取模块，用于获取预处理的每台制冷主机的冷却介质出口温度、冷却介质入口温度、负荷率与能效值对应的三维性能数组表；

60、制冷量获取模块，用于获取当前运行中的每台制冷主机的实时制冷量；

61、总制冷量获取模块，用于根据当前运行中的每台制冷主机的实时制冷量确定所述并联系统的实时总制冷量；

62、制冷主机数量获取模块，用于获取所述并联系统中每台制冷主机的额定制冷量和最小允许输出制冷量，基于所述额定制冷量、所述最小允许输出制冷量和所述实时总制冷量确定所述并联系统当前需要运行的制冷主机的最小数量和最大数量；

63、能效值确定模块，用于基于所述三维性能数组表确定所述最小数量和所述最大数量范围内各相应数量的制冷主机组合下各个制冷主机对应的表中能效值；

64、总能效值获取模块，用于根据所述表中能效值计算各相应数量的制冷主机组合的总能效值；

65、最佳运行台数模块，用于根据所有的所述总能效值确定其中最大的所述总能效值，获取最大的所述总能效值对应的制冷主机数量作为最佳运行台数；

66、加减载模块，用于基于当前运行中的制冷主机台数和最佳运行台数对制冷主机进行加减载。

67、根据本技术的第三方面，提供了一种电子设备，包括：

68、存储器，用于存储一个或多个计算机程序；

69、处理器，当所述一个或多个计算机程序被所述处理器执行时，实现如第一方面所述的制冷主机并联系统负荷分配控制方法。

70、基于上述任意一个方面，本技术实施例提供的制冷主机并联系统负荷分配控制方法、系统及设备与现有技术相比，具有以下有益效果：

71、1、根据每台制冷主机的出口温度、入口温度、负荷率和能效值等运行参数来确定并联系统的制冷主机的最佳运行台数并执行寻优加减载策略，可以使系统在满足制冷需求的同时，达到最佳的能效值，从而提高并联系统的运行效率。

72、2、本技术通过确定并联系统的制冷主机的最佳运行台数并与当前的运行制冷主机台数进行比较调整，通过间隔机制策略逐步寻优，可以在并联系统中实时动态寻找出最佳能效值运行切换节点，使并联系统在运行中可以长时间保持最节能的运行状态，大大提高并联系统的运行效率并减少能效的消耗。