专利汇可以提供一种集中供冷系统的自动化控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种集中供冷系统的自动化控制方法,包括由冷 水 机组、变频 泵 、冷冻水管网、以及末端 空调 机组组成的循环供冷系统,所述控制方法是指将循环供冷系统分解为多个独立的控制环路,每一控制环路内设定一个主要的控制变量和调整变量,通过调整变量调节控制变量的变化,不同环路之间的控制变量和调整变量互为扰动变量。该自动化控制方法为集中供冷站的全自动化控制提供了系统地解决方案,可通过本发明将冷水机、变频泵、调节 阀 等关键设备的控制相对独立开来,将彼此之间的影响当作扰动量处理,使控制目标明确,系统运行稳定,进而达到节能和降低运营成本的目的。,下面是一种集中供冷系统的自动化控制方法专利的具体信息内容。
1.一种集中供冷系统的自动化控制方法,包括由冷水机组、变频泵、冷冻 水管网、以及末端空调机组组成的循环供冷系统,其特征在于,所述控 制方法是指将循环供冷系统分解为多个独立的控制环路,每一控制环路 内设定一个主要的控制变量和调整变量,通过调整变量调节控制变量的 变化,不同环路之间的控制变量和调整变量互为扰动变量。
2.根据权利要求1所述的集中供冷系统的自动化控制方法,其特征在于, 按照控制对象与过程控制参数之间的相互关联性,将所述循环供冷系统 分解为如下三个控制环路:
a)内环——以末端空调机组及其调节阀作为最内环,环境温度作为控制 变量,调节阀开度作为调整变量;
b)中环——以变频泵和冷冻水管网作为中间环,冷冻水管网压差作为控 制变量,变频泵的运行频率作为调整变量;
c)外环——以冷水机组作为最外环,冷水机的输出冷负荷作为控制变 量,结合冷水机的运行效率曲线进行冷水机群控,实现冷水机运行台 数的控制和冷冻水出水温度的再设定。
3.根据权利要求2所述的集中供冷系统的自动化控制方法,其特征在于, 所述冷水机为冷负荷Q的提供者,变频泵和冷冻水管网为冷负荷Q的 传递者,末端空调机为冷负荷Q的消耗者,其中流经调节阀的冷负荷Q 与调节阀的开度ψ、介质流经调节阀时的压差ΔP、温差ΔT三者的乘 积成正比,即:Q=K*ψ*ΔP*ΔT
其中:Q为流经末端调节阀的冷负荷,K为常数,ψ为调节阀的开度, ΔT为冷冻水流经风机盘管或组合空调时的进/出口温差,ΔP为冷冻水 流经调节阀时的压差。
4.根据权利要求3所述的集中供冷系统的自动化控制方法,其特征在于, 将冷冻水温差ΔT的影响作为扰动变量,将冷冻水管网的压差ΔP稳定 控制在工艺要求的某个值,使末端调节阀的冷负荷线性跟踪调节阀的开 度ψ。
5.根据权利要求1所述的集中供冷系统的自动化控制方法,其特征在于, 所述集中供冷系统中冷冻水管网的末端设有旁通调节阀,当所有末端空 调机所需冷冻水总流量小于冷水机组的输出总量时,开启旁通调节阀进 入调节状态,实现小流量的泄流,使各环路的流量匹配。
6.根据权利要求2或3所述的集中供冷系统的自动化控制方法,其特征在 于,所述内环中的调节阀开度ψ采用双PID抗扰动调节方式,包括以下 步骤:
a)实时采集车站环境温度作为第一PID调节器的反馈输入,与实际控 制要求的车站环境温度值进行比较,通过第一PID调节器消除对车 站环境温度控制的偏差;
b)按照实际环境温度与给定环境温度的变化趋势预测分析调节阀的开 度调整方向,对调节阀的开度值进行动态修正;
c)将修正后的开度值作用于第二PID调节器,与调节阀的反馈开度进 行比较,通过第二PID调节器消除给定开度与实际运行开度的偏差, 实现对调节阀开度ψ的稳定控制。
7.根据权利要求6所述的集中供冷系统的自动化控制方法,其特征在于, 所述调节阀开度的调节过程中,根据步骤a)对调节阀开度及室外环境温 度扰动变量对冷负荷的调节,获得符合工艺要求的车站环境温度;根据 步骤b)中实际温度与给定温度的变化趋势修正调节阀的动态给定开度; 根据步骤c)对给定开度自适应调整后,使调节阀实际开度既变化,又能 有规律地稳定在某个值附近,获得调节阀的稳定运行。
8.根据权利要求2或3所述的集中供冷系统的自动化控制方法,其特征在 于,所述中环中的冷冻水管网压差ΔP采用双PID抗扰动调节方式,包 括以下步骤:
a)实时收集变频泵出口和末端冷冻水管网的供/回水压差,作为第一PID 调节器的反馈输入,与实际操作给定的各具体支管压差进行比较,通 过第一PID调节器消除实际管路压差与给定压差的偏差;
b)按照实际压差相对于给定压差的变化趋势预测分析变频泵的运行频 率调整方向,对变频泵的运行频率进行动态修正;
c)将修正后的给定频率作用于第二PID调节器,与变频泵的反馈频率 进行比较,通过第二PID调节器消除给定频率与实际运行频率的偏 差,实现对变频泵运行频率的稳定控制。
9.根据权利要求8所述的集中供冷系统的自动化控制方法,其特征在于, 所述变频泵的变频调节过程中,根据步骤a)对变频泵的运行频率及调节 阀开度扰动变量对变频泵流量进行调节,获得符合工艺要求的压差;根 据步骤b)中实际压差与给定压差的变化趋势修正变频泵的动态给定运 行频率;根据步骤c)对结合实际给定运行频率自适应调整后,使变频泵 的运行频率既变化,又能有规律地稳定在某个值附近,获得变频泵的稳 定运行。
10.根据权利要求2或3所述的集中供冷系统的自动化控制方法,其特征在 于,所述外环中冷水机输出冷负荷的调节方法包括以下步骤:
a)在系统开机时利用室外环境温度预测当天的冷负荷变化范围,确定当 天冷负荷的基准点,使系统开机的过渡过程中系统贮冷量适当;
b)系统正常运行时,利用调节阀开度的变化和冷冻水管网压差的变化, 预测冷负荷的变化趋势,对冷水机的冷冻水输出温度进行修正;
c)提前控制系统的冷负荷产出量,使冷负荷跟踪控制的响应速度明显加 快,解决冷冻水传输大惯性与长延时控制难题
11.根据权利要求10所述的集中供冷系统的自动化控制方法,其特征在于, 所述外环中冷水机输出冷负荷的调节过程中,根据步骤a)预测当天冷负 荷控制的基准点;根据步骤b)预测正常运行时冷负荷控制的变化趋势; 根据步骤c)利用对冷负荷的预测值提前对冷水机的制冷量输出进行调 节,获得较好的系统响应速度。
本发明涉及集中供冷系统的自动化控制领域,具体涉及一种集中供冷 系统的自动化控制方法,包括变频泵的变频调节方法、调节阀的开度调节 方法和冷水机组的群控方法。
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