发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种基于数据模型伴生 的中央空调节能控制系统及控制方法，具有解决针对中央空调的节能优化控制 过程中基于模型控制时，随着运行时间的累计不能对模型进行在的校验和调整 的问题，同时解决基于数据的控制时，不能合理阐释系统性能表现和运行相关 性误判问题的特点。

本发明的另一目的是提供一种基于数据模型伴生的中央空调节能控制系统 的控制方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于数据模型伴生的中 央空调节能控制系统，包括环境工况&设备参数模块，所述环境工况&设备参数 模块的输出端口连接有系统参数模块，所述系统参数模块的输出端口连接有系 统仿真计算模块，所述系统仿真计算模块的输出端口连接有结果输出模块，所 述结果输出模块的输出端口连接有数据筛选模块，所述数据筛选模块的输出端 口连接有数据存储模块，所述数据存储模块的输出端口连接有最优化处理模 块，所述最优化处理模块的输出端口分别连接有数据分析模块和最优运行结果 模块，所述最优运行结果模块的输出端口连接有输出运行参数模块。

本发明中进一步的，所述环境工况&设备参数模块包括冷却水泵名义参数 模块、冷却水塔名义参数模块、冷冻水泵名义参数模块、主机名义参数模块、 建筑物负荷率模块、室内环境湿球温度模块、室内环境干球温度模块、室外干 球温度模块和室外湿球温度模块，所述建筑物负荷率模块、室内环境湿球温度 模块和室内环境干球温度模块的输入端口通过换算程序连接有用电负荷计划模 块，所述室外干球温度模块和室外湿球温度模块的输入端口通过换算程序分别 连接有相对湿度模块和环境温度模块，所述相对湿度模块和环境温度模块的输 入端口通过爬虫程序连接有气象数据模块。

本发明中进一步的，所述系统参数模块包括系统输入参数模块和系统额定 参数模块，所述系统输入参数模块的输入端口分别连接有建筑物负荷率模块、 室内环境湿球温度模块、室内环境干球温度模块、室外干球温度模块和室外湿 球温度模块，所述系统额定参数模块的输入端口分别连接有冷却水泵名义参数 模块、冷却水塔名义参数模块、冷冻水泵名义参数模块和主机名义参数模块。

本发明中进一步的，所述系统仿真计算模块包括中间参数计算模块，所述 中间参数计算模块的输入端口连接有系统输入参数模块和系统额定参数模块， 所述中间参数计算模块的输出端口连接有主机能耗计算模块，所述主机能耗计 算模块的输入端口分别与用电负荷计划模块、系统输入参数模块和系统额定参 数模块连接。

本发明中进一步的，所述中间参数计算模块的参数计算数据包括有限可调 参数模块和循环可调参数模块，与温差相关的参数变量被定义为性能参数设 定，性能参数设定为有限可调参数模块，主机给各设备运行台数和频率部分被 定义为运行参数设定，运行参数设定为循环可调参数模块。

本发明中进一步的，所述结果输出模块的结果输出数据包括功耗数据模块 和能效数据模块，所述能效数据模块作为优化判定的主要依据，所述功耗数据 模块作为参考数据。

一种基于数据模型伴生的中央空调节能控制系统的控制方法，包括以下步 骤：

S1：气象数据模块和用电负荷计划模块作为室外干球温度模块、室外湿球 温度模块、室内环境干球温度模块、室内环境湿球温度模块和建筑物负荷率模 块换算的已知条件，进行相关数据的测算，测算的数据通过系统输入参数模块 进行下一步的仿真计算，主机名义参数模块、冷冻水泵名义参数模块、冷却水 塔名义参数模块和冷却水泵名义参数模块的数据通过系统额定参数模块进行下 一步的仿真计算；

S2：系统仿真计算模块分为中间参数计算模块和主机能耗计算模块，中间 参数计算模块根据遍历循环过程中参与数据与能耗之间的关系，被区分为有限 可调参数模块和循环可调参数模块，根据设备组成参数建立基于系统循环的仿 真计算模型，模型在计算之初会根据有限可调参数模块和循环可调参数模块进 行进行多次重复迭代计算，根据梯度下降法来确定具体的在该工况下的最优运 行结果，根据系统仿真计算模块的结果进行下一步的结果输出；

S3：结果输出模块根据计算结果的不同，区分为功耗数据模块和能效数据 模块，其中，能效数据模块作为优化判定的主要依据，功耗数据模块作为参考 数据，进行下一步的数据筛选；

S4：数据筛选模块根据功耗数据模块，并结合循环可调参数模块和系统额 定参数模块进行有效筛选，将超出限定的数据筛除，结合实际运行，对不合理 的仿真过程计算数据进行剔除，进行下一步的数据存储；

S5：仿真计算结果以数组的形式在数据存储模块中进行存储，并进行下一 步的最优化处理以及数据分析；

S6：最优化处理模块以及数据分析模块根据仿真数据和实测数据进行数据 筛选，确定有效的最优运行数据，包括运行工况和运行参数，以数组的形式进 行有效的存储，在前期积累的一定量的数据后对数据进行数据的处理，首先分 析数据最优变量与根参数数据的关联性分析，确定数据之间的相关性分布权 重，根据制冷循环的特性，对数据的重要性进行有效筛选，为后续的数据挖掘 模型分析准备数据类型，其次，根据选取选定数据与系统性能进行模型搭建， 选用BP-ANN神经元网络对制冷系统的模型进行处理，建立有效的输入输出模 型，也就是在已知的运行工况和系统状态变化下，可以有效的输出最优运行控制策略，最后通过伴生系统对系统模型进行校验，通过循环模型和数据模型两 方面进行相互博弈互相进行优化，进行下一步的最优运行结果输出；

S7：最优运行结果模块输出后进行下一步的运行参数输出；

S8：输出运行参数模块进行运行参数的输出。

本发明中进一步的，所述步骤S1中，在用电负荷计划模块限制的情况 下，室内环境干球温度模块、室内环境湿球温度模块和建筑物负荷率模块均需 要进行动态的调整，采用脉宽调制的方法以满足限电的需求。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中央空调节能系统的仿真计算部分采用循环模型和数据模型相 互博弈，互相校验改善的方案，解决针对中央空调的节能优化控制过程中基于 模型控制时，随着运行时间的累计不能对模型进行在的校验和调整的问题，同 时解决基于数据的控制时，不能合理阐释系统性能表现和运行相关性误判的问 题。

2、本发明在循环模型计算中，有限可调变量和循环可调变量的计算限度 是有区别的，增加了模型计算的复杂度，保证了计算的准确性和导向性。

3、本发明在有限电需求的中央空调节能调节过程中，采用了类似PWM的调 节思路，以用户需求和节能为目标函数，将可控时间周期化，在周期内动态调 整，节能运行和最小运行的动态分布，利用制冷系统滞后的特性，在保证了用 户舒适度的前提下实现节能和限电的需求。