基于动态响应末端总负荷变化的空调冷冻水控制方法

摘要

本发明公开了一种基于动态响应末端总负荷变化的空调冷冻水控制方法。通过实时统计各末端设备的负荷，得出系统末端总负荷Q，同时也采集冷冻水的供水温度T_g、冷冻水回水温度T_h和集分水器压差ΔP。系统再根据Q、T_g、T_h和ΔP采用反馈控制和前馈控制相结合的控制方式实现冷冻站供冷量与末端负荷相匹配的智能控制。前馈控制保证系统的快速性，反馈控制保证系统的精确性，两种控制结合实现冷冻站对末端负荷的及时及精确响应需求，保证末端设备的制冷性能。

主权项

一种基于动态响应末端总负荷变化的中央空调冷冻水控制方法,其特征在于控制方法为:a1：第一温度传感器采集冷冻水供水的温度T_g,第二温度传感器采集冷冻水回水的温度T_h,计算冷冻水供回水温度差ΔT＝T_g‑T_h；设定冷冻水供回水温度差设定值ΔT_sp；计算冷冻水供回水温度差设定值ΔT_sp与冷冻水供回水温度差ΔT的差值，该差值送入控制器；a2：压差传感器采集冷冻水的供回水压差ΔP；设定冷冻水供回水最小压差为ΔP_sp；计算冷冻水供回水最小压差设定值ΔP_sp与冷冻水供回水压差ΔP的差值，该差值送入控制器；a3：末端总负荷Q送入前馈控制器，前馈控制器的传递函数记为G_ff，前馈控制器的输出送入控制器；所述前馈控制器的传递函数为G_ff：$G_{ff}=\frac{2k_d{M}_N{e}^{-Ts}}{(T_{m}s+1)(T_{d}s+1)}$式中字母所代表的物理意义：在变频器与冷泵水泵系统中，$M=\frac{k_d}{T_{d}s+1}f$k_d为开环增益，T_d为惯性时间常数，f为变频器频率；在空调系统中，$\Delta T=\frac{Q}{C_{w}M}\left(\frac{e^{-Ts}}{T_{m}s+1}\right)$M_N为冷冻水设计质量流量，T_m为系统惯性时间常数，T为系统纯时滞时间常数，M为冷冻水质量流量，Q为末端总负荷，C_w为水的比热容；b：控制器对a1、a2、a3的输入数据进行数据处理，控制器的输出数据控制变频器以频率f控制冷冻水泵的冷冻水质量流量为M；c：冷水机组将冷冻水回水处理为冷冻水供水，冷冻水泵将冷冻水供水送入各楼宇中的表冷器群；d：冷冻水供水在表冷器群中与各楼宇中的空气或新风进行换热后变为冷冻水回水并回流至冷水机组中完成整个循环；所述前馈控制器的传递函数G_ff采用不变性原理通过计算获得，具体是根据末端总负荷Q对冷冻水供回水温度差ΔT的影响恒为0的条件下进行求解。