一种精密空调压缩机柔性控制节能系统的制作方法

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1.本发明涉及柔性控制节能技术领域，尤其涉及一种精密空调压缩机柔性控制节能系统。

背景技术：

2.压缩机耗能占整个中央空调主机耗电量的90％-95％左右，而压缩机的耗能多少是跟主机的设定温度有直接联系的，夏季温度设定越低，压缩机耗能越多。冬季温度设定越高，压缩机耗能越多。中央空调出厂后经过运输到达使用地点，操作工按经验或者厂家推荐设定温度后，基本不调节或者每季度做一次温度设定调节。而现有的空调智能系统进行温度调节时受外界温度、湿度以及室内人流量影响，能耗大，但工作效果并不理想。

技术实现要素：

3.针对背景技术中存在的问题，提出一种精密空调压缩机柔性控制节能系统。本发明首先对不同空间内的温度、湿度、耗能数据进行采集，采集面广，采集精度大，实时掌握压缩机工作环境中情况，接着将采集数据进行分类、汇总，计算得到理论上的节能策略结果。再结合室外的温度、湿度以及室内的人流量数据，根据需要的温度、湿度与实际温度、湿度进行对比，采用pid进行校正，得到最佳的节能策略。考虑了外部环境以及人流情况对空调效果的影响，对空间内实际的温度、湿度判断更加准确。柔性控制子系统接收节能策略指令，并控制电能调度子系统，最终达到一对一控制压缩机组能耗，满足节能且供需平衡的目的。系统工作效率高，调节精度大，智能性强。
4.本发明提出一种精密空调压缩机柔性控制节能系统，分布在n个空间内，包括数据采集组、节能策略平台、柔性控制子系统、压缩机组、电能调度子系统、云端服务器、功能子系统和通讯网络；数据采集组包括数据采集端1、数据采集端2。。。。。。数据采集端n；压缩机组包括与数据采集组一一对应的压缩机1、压缩机2。。。。。。压缩机n；数据采集组、电能调度子系统和柔性控制子系统分别通过通讯网络与云端服务器信号连接；节能策略平台通过通讯网络与柔性控制子系统信号连接；供能子系统通过通讯网络与电能调度子系统以及压缩机组信号连接。
5.数据采集组对压缩机组作用空间内、外的环境数据和能耗数据进行监测和采集，并将实时数据输送至云端服务器；每个数据采集端均包括室内温/湿度采集模块、室外温/湿度采集模块、能耗采集模块和人流量采集模块。
6.节能策略平台将采集的信号数据输入提前建立的节能策略模型中；节能策略模型对数据处理，对室内的温度、湿度、能耗数据分类、汇总、计算得到理论上的节能策略结果，再结合室外的温度、湿度以及室内的人流量数据，采用pid进行校正；校正步骤为：先确定输入数据的比例增益k
p
；确定积分时间常数ti；确定微分时间常数td；带入公式，系统空载、带载联调，再对pid参数进行微调，直至满足要求，得到最佳的节能策略。
7.电能调度子系统根据节能策略调节能耗分配比例，对功能子系统的供能情况进行
调度，一对一控制压缩机组能耗，满足节能且供需平衡。
8.优选的，每个空间内设置有与室内温/湿度采集模块信号连接的室内温度监测点、室内湿度监测点、与能耗采集模块信号连接的能耗监测点以及与人流量采集模块信号连接的人流量监测点。
9.优选的，室外设置有与室外温/湿度采集模块信号连接的室外温度监测点、室外湿度监测点。
10.优选的，节能策略模型包括数据输入模块、数据转化模块、数据处理模块和节能策略调节模块。
11.优选的，确定比例增益k
p
时，首先去掉pid的积分项和微分项，使pid为纯比例调节；输入设定为系统允许的最大值的60％-70％，由0逐渐加大比例增益k
p
，直至系统出现振荡；再反过来，从此时的比例增益k
p
逐渐减小，直至系统振荡消失，记录此时的比例增益k
p
，设定pid的比例增益k
p
为当前值的60％-70％；比例增益k
p
确定后，设定一个较大的积分时间常数ti的初值，然后逐渐减小ti，直至系统出现振荡，之后在反过来，逐渐加大ti，直至系统振荡消失；记录此时的ti，设定pid的积分时间常数ti为当前值的150％-180，积分时间常数ti调试完成；微分时间常数td一般不用设定，为0即可；若要设定，与确定k
p
和ti的方法相同，取不振荡时的30％。
12.优选的，公式为g(s)为系统的节能策略参数，s是设定区域。
13.优选的，电能调度子系统包括电流调度模块、电压调度模块和平衡调节模块。
14.优选的，功能子系统包括电厂供能模块、太阳能供能模块和风能供能模块。
15.与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：
16.本发明首先对不同空间内的温度、湿度、耗能数据进行采集，采集面广，采集精度大，实时掌握压缩机工作环境中情况，接着将采集数据进行分类、汇总，计算得到理论上的节能策略结果。再结合室外的温度、湿度以及室内的人流量数据，根据需要的温度、湿度与实际温度、湿度进行对比，采用pid进行校正，得到最佳的节能策略。考虑了外部环境以及人流情况对空调效果的影响，对空间内实际的温度、湿度判断更加准确。柔性控制子系统接收节能策略指令，并控制电能调度子系统，最终达到一对一控制压缩机组能耗，满足节能且供需平衡的目的。系统工作效率高，调节精度大，智能性强。
附图说明
17.图1为本发明一种实施例的结构框图。
具体实施方式
18.实施例一
19.如图1所示，本发明提出的一种精密空调压缩机柔性控制节能系统，分布在n个空间内，包括数据采集组、节能策略平台、柔性控制子系统、压缩机组、电能调度子系统、云端服务器、功能子系统和通讯网络；数据采集组包括数据采集端1、数据采集端2。。。。。。数据采集端n；压缩机组包括与数据采集组一一对应的压缩机1、压缩机2。。。。。。压缩机n；数据采集组、电能调度子系统和柔性控制子系统分别通过通讯网络与云端服务器信号连接；节能策
略平台通过通讯网络与柔性控制子系统信号连接；供能子系统通过通讯网络与电能调度子系统以及压缩机组信号连接。
20.数据采集组对压缩机组作用空间内、外的环境数据和能耗数据进行监测和采集，并将实时数据输送至云端服务器；每个数据采集端均包括室内温/湿度采集模块、室外温/湿度采集模块、能耗采集模块和人流量采集模块。
21.节能策略平台将采集的信号数据输入提前建立的节能策略模型中；节能策略模型对数据处理，对室内的温度、湿度、能耗数据分类、汇总、计算得到理论上的节能策略结果，再结合室外的温度、湿度以及室内的人流量数据，采用pid进行校正；校正步骤为：先确定输入数据的比例增益k
p
；确定积分时间常数ti；确定微分时间常数td；带入公式，系统空载、带载联调，再对pid参数进行微调，直至满足要求，得到最佳的节能策略。
22.电能调度子系统根据节能策略调节能耗分配比例，对功能子系统的供能情况进行调度，一对一控制压缩机组能耗，满足节能且供需平衡。
23.本发明首先对不同空间内的温度、湿度、耗能数据进行采集，采集面广，采集精度大，实时掌握压缩机工作环境中情况，接着将采集数据进行分类、汇总，计算得到理论上的节能策略结果。再结合室外的温度、湿度以及室内的人流量数据，根据需要的温度、湿度与实际温度、湿度进行对比，采用pid进行校正，得到最佳的节能策略。考虑了外部环境以及人流情况对空调效果的影响，对空间内实际的温度、湿度判断更加准确。柔性控制子系统接收节能策略指令，并控制电能调度子系统，最终达到一对一控制压缩机组能耗，满足节能且供需平衡的目的。系统工作效率高，调节精度大，智能性强。
24.实施例二
25.如图1所示，本发明提出的一种精密空调压缩机柔性控制节能系统，分布在n个空间内，包括数据采集组、节能策略平台、柔性控制子系统、压缩机组、电能调度子系统、云端服务器、功能子系统和通讯网络；数据采集组包括数据采集端1、数据采集端2。。。。。。数据采集端n；压缩机组包括与数据采集组一一对应的压缩机1、压缩机2。。。。。。压缩机n；数据采集组、电能调度子系统和柔性控制子系统分别通过通讯网络与云端服务器信号连接；节能策略平台通过通讯网络与柔性控制子系统信号连接；供能子系统通过通讯网络与电能调度子系统以及压缩机组信号连接。
26.数据采集组对压缩机组作用空间内、外的环境数据和能耗数据进行监测和采集，并将实时数据输送至云端服务器；每个数据采集端均包括室内温/湿度采集模块、室外温/湿度采集模块、能耗采集模块和人流量采集模块。
27.进一步的，每个空间内设置有与室内温/湿度采集模块信号连接的室内温度监测点、室内湿度监测点、与能耗采集模块信号连接的能耗监测点以及与人流量采集模块信号连接的人流量监测点。室外设置有与室外温/湿度采集模块信号连接的室外温度监测点、室外湿度监测点。监测点设置灵活，监测全面、无死角。
28.节能策略平台将采集的信号数据输入提前建立的节能策略模型中；节能策略模型对数据处理，对室内的温度、湿度、能耗数据分类、汇总、计算得到理论上的节能策略结果，再结合室外的温度、湿度以及室内的人流量数据，采用pid进行校正；校正步骤为：先确定输入数据的比例增益k
p
；确定积分时间常数ti；确定微分时间常数td；带入公式，系统空载、带载联调，再对pid参数进行微调，直至满足要求，得到最佳的节能策略。
29.进一步的，节能策略模型包括数据输入模块、数据转化模块、数据处理模块和节能策略调节模块。确定比例增益k
p
时，首先去掉pid的积分项和微分项，使pid为纯比例调节；输入设定为系统允许的最大值的60％-70％，由0逐渐加大比例增益k
p
，直至系统出现振荡；再反过来，从此时的比例增益k
p
逐渐减小，直至系统振荡消失，记录此时的比例增益k
p
，设定pid的比例增益k
p
为当前值的60％-70％；比例增益k
p
确定后，设定一个较大的积分时间常数ti的初值，然后逐渐减小ti，直至系统出现振荡，之后在反过来，逐渐加大ti，直至系统振荡消失；记录此时的ti，设定pid的积分时间常数ti为当前值的150％-180，积分时间常数ti调试完成；微分时间常数td一般不用设定，为0即可；若要设定，与确定k
p
和ti的方法相同，取不振荡时的30％。
30.进一步的，公式为g(s)为系统的节能策略参数，s是设定区域。
31.电能调度子系统根据节能策略调节能耗分配比例，对功能子系统的供能情况进行调度，一对一控制压缩机组能耗，满足节能且供需平衡。
32.进一步的，电能调度子系统包括电流调度模块、电压调度模块和平衡调节模块。
33.进一步的，功能子系统包括电厂供能模块、太阳能供能模块和风能供能模块。
34.上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下还可以作出各种变化。

技术特征：

1.一种精密空调压缩机柔性控制节能系统，分布在n个空间内，其特征在于，包括数据采集组、节能策略平台、柔性控制子系统、压缩机组、电能调度子系统、云端服务器、功能子系统和通讯网络；数据采集组包括数据采集端1、数据采集端2。。。。。。数据采集端n；压缩机组包括与数据采集组一一对应的压缩机1、压缩机2。。。。。。压缩机n；数据采集组、电能调度子系统和柔性控制子系统分别通过通讯网络与云端服务器信号连接；节能策略平台通过通讯网络与柔性控制子系统信号连接；供能子系统通过通讯网络与电能调度子系统以及压缩机组信号连接；数据采集组对压缩机组作用空间内、外的环境数据和能耗数据进行监测和采集，并将实时数据输送至云端服务器；每个数据采集端均包括室内温/湿度采集模块、室外温/湿度采集模块、能耗采集模块和人流量采集模块；节能策略平台将采集的信号数据输入提前建立的节能策略模型中；节能策略模型对数据处理，对室内的温度、湿度、能耗数据分类、汇总、计算得到理论上的节能策略结果，再结合室外的温度、湿度以及室内的人流量数据，采用pid进行校正；校正步骤为：先确定输入数据的比例增益k
p
；确定积分时间常数t
i
；确定微分时间常数t
d
；带入公式，系统空载、带载联调，再对pid参数进行微调，直至满足要求，得到最佳的节能策略；电能调度子系统根据节能策略调节能耗分配比例，对功能子系统的供能情况进行调度，一对一控制压缩机组能耗，满足节能且供需平衡。2.根据权利要求1所述的一种精密空调压缩机柔性控制节能系统，其特征在于，每个空间内设置有与室内温/湿度采集模块信号连接的室内温度监测点、室内湿度监测点、与能耗采集模块信号连接的能耗监测点以及与人流量采集模块信号连接的人流量监测点。3.根据权利要求1所述的一种精密空调压缩机柔性控制节能系统，其特征在于，室外设置有与室外温/湿度采集模块信号连接的室外温度监测点、室外湿度监测点。4.根据权利要求1所述的一种精密空调压缩机柔性控制节能系统，其特征在于，节能策略模型包括数据输入模块、数据转化模块、数据处理模块和节能策略调节模块。5.根据权利要求1所述的一种精密空调压缩机柔性控制节能系统，其特征在于，确定比例增益k
p
时，首先去掉pid的积分项和微分项，使pid为纯比例调节；输入设定为系统允许的最大值的60％-70％，由0逐渐加大比例增益k
p
，直至系统出现振荡；再反过来，从此时的比例增益k
p
逐渐减小，直至系统振荡消失，记录此时的比例增益k
p
，设定pid的比例增益k
p
为当前值的60％-70％；比例增益k
p
确定后，设定一个较大的积分时间常数t
i
的初值，然后逐渐减小t
i
，直至系统出现振荡，之后在反过来，逐渐加大t
i
，直至系统振荡消失；记录此时的t
i
，设定pid的积分时间常数t
i
为当前值的150％-180，积分时间常数t
i
调试完成；微分时间常数t
d
一般不用设定，为0即可；若要设定，与确定k
p
和t
i
的方法相同，取不振荡时的30％。6.根据权利要求1所述的一种精密空调压缩机柔性控制节能系统，其特征在于，公式为g(s)为系统的节能策略参数，s是设定区域。7.根据权利要求1所述的一种精密空调压缩机柔性控制节能系统，其特征在于，电能调度子系统包括电流调度模块、电压调度模块和平衡调节模块。8.根据权利要求1所述的一种精密空调压缩机柔性控制节能系统，其特征在于，功能子系统包括电厂供能模块、太阳能供能模块和风能供能模块。

技术总结

本发明涉及柔性控制节能技术领域，尤其涉及一种精密空调压缩机柔性控制节能系统。本发明首先对不同空间内的温度、湿度、耗能数据进行采集，采集面广，采集精度大，实时掌握压缩机工作环境中情况，接着将采集数据进行分类、汇总，计算得到理论上的节能策略结果。再结合室外的温度、湿度以及室内的人流量数据，根据需要的温度、湿度与实际温度、湿度进行对比，采用PID进行校正，得到最佳的节能策略。考虑了外部环境以及人流情况对空调效果的影响，对空间内实际的温度、湿度判断更加准确。柔性控制子系统接收节能策略指令，并控制电能调度子系统，达到一对一控制压缩机组能耗，满足节能且供需平衡的目的。系统工作效率高，调节精度大，智能性强。性强。性强。