空調冷凍站群智能控制算法研究與應用
發(fā)布時間:2021-03-25 23:46
冷凍站作為中央空調系統(tǒng)的能耗大戶,其運行能耗的高低直接影響了整個中央空調系統(tǒng)的能效水平。冷凍站自控系統(tǒng)作為冷凍站“安全穩(wěn)定、高效節(jié)能”運行的重要調節(jié)手段,目前,在多數冷凍站中并未得到良好的應用。究其原因,主要是由當前集中式控制系統(tǒng)架構及其控制算法“實用性”和“通用性”不理想造成的。針對此問題,清華大學提出了一種冷凍站群智能控制系統(tǒng)架構,示范項目的應用體現(xiàn)了該架構的優(yōu)勢。但是,在項目應用過程中,群智能設備信息模型的標準化描述和控制算法開發(fā)及調試效率提升等問題值得進一步深入研究,為此,本文的主要研究內容如下:(1)基于冷凍站群智能控制系統(tǒng)“即插即用、互聯(lián)互通、自組織、自識別”的功能需求,首先,定義了該系統(tǒng)的最小構成單位,即基本單元;其次,研究了基本單元的劃分方法,并通過實際案例,驗證了上述劃分方法的合理性和完備性;最后,建立了基本單元的信息模型。(2)為提高群智能控制算法的開發(fā)和調試效率,本文以令希圖書館空調冷凍站為原型,基于“混合仿真”的思想,搭建了群智能建筑智能設備模擬器仿真平臺,該平臺主要包括兩部分:一部分是模擬冷凍站實際機電設備運行狀態(tài)的智能冷機模擬器、智能水泵模擬器和智能冷卻塔模...
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:127 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題來源
1.2 研究背景與意義
1.2.1 冷凍站控制系統(tǒng)的意義
1.2.2 冷凍站控制系統(tǒng)運行現(xiàn)狀及問題分析
1.2.3 研究意義
1.3 冷凍站控制算法研究進展
1.3.1 冷水機組優(yōu)化控制相關研究
1.3.2 水泵優(yōu)化控制相關研究
1.3.3 冷卻塔優(yōu)化控制相關研究
1.3.4 冷凍站全局優(yōu)化控制相關研究
1.3.5 研究進展小結
1.4 群智能冷凍站控制系統(tǒng)研究進展
1.4.1 群智能冷凍站控制系統(tǒng)硬件
1.4.2 群智能冷凍站控制系統(tǒng)軟件
1.5 研究動態(tài)分析
1.6 研究內容及架構
2 群智能冷凍站智能設備信息模型
2.1 基本單元定義
2.2 基本單元劃分
2.2.1 基本單元劃分原則及結果
2.2.2 基本單元劃分結果驗證
2.3 基本單元信息模型
2.3.1 信息模型架構
2.3.2 信息模型信息詞條提煉原則
2.3.3 信息模型信息詞條排序原則
2.3.4 信息模型性能曲線描述方法
2.4 本章小結
3 群智能建筑智能設備模擬器仿真平臺硬件
3.1 群智能建筑智能設備模擬器仿真平臺概況
3.1.1 建筑概況
3.1.2 空調水系統(tǒng)概況
3.2 群智能建筑智能設備模擬器仿真平臺硬件
3.2.1 模擬器類型及數量確定
3.2.2 模擬器概況
3.2.3 冷凍站各模擬器網絡拓撲建立
3.3 本章小結
4 群智能建筑智能設備模擬器平臺模型
4.1 系統(tǒng)能耗模型
4.2 表冷器模型
4.3 水管網模型
4.4 風系統(tǒng)模型
4.5 冷水機組模型
4.5.1 冷水機組Elman網絡模型的描述
4.5.2 冷水機組Elman網絡模型的學習算法
4.5.3 冷水機組Elman網絡模型的辨識
4.6 水泵模型
4.6.1 水泵模型的描述
4.6.2 水泵模型的辨識算法
4.6.3 水泵模型的辨識
4.7 冷卻塔模型
4.7.1 冷卻塔模型的描述
4.7.2 冷卻塔模型的辨識算法
4.7.3 冷卻塔模型的辨識
4.8 設備優(yōu)化控制模型
4.8.1 冷水機組優(yōu)化控制模型
4.8.2 水泵優(yōu)化控制模型
4.8.3 冷卻塔優(yōu)化控制模型
4.9 本章小結
5 群智能架構下冷凍站全局能耗優(yōu)化控制算法的仿真研究
5.1 蒸發(fā)器出口水溫和冷幅聯(lián)合優(yōu)化設定策略
5.1.1 聯(lián)合優(yōu)化設定策略目標函數
5.1.2 聯(lián)合優(yōu)化設定策略約束條件
5.1.3 聯(lián)合優(yōu)化設定策略實施過程
5.1.4 其他設定策略
5.2 APP的封裝與應用
5.2.1 APP編寫流程介紹
5.2.2 APP應用效果分析
5.3 群智能架構下冷凍站控制算法優(yōu)勢分析
5.4 本章小結
結論
參考文獻
附錄A 主要符號意義及單位
附錄B 冷水機組信息模型
附錄C 水泵信息模型
附錄D 冷卻塔信息模型
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
本文編號:3100540
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:127 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題來源
1.2 研究背景與意義
1.2.1 冷凍站控制系統(tǒng)的意義
1.2.2 冷凍站控制系統(tǒng)運行現(xiàn)狀及問題分析
1.2.3 研究意義
1.3 冷凍站控制算法研究進展
1.3.1 冷水機組優(yōu)化控制相關研究
1.3.2 水泵優(yōu)化控制相關研究
1.3.3 冷卻塔優(yōu)化控制相關研究
1.3.4 冷凍站全局優(yōu)化控制相關研究
1.3.5 研究進展小結
1.4 群智能冷凍站控制系統(tǒng)研究進展
1.4.1 群智能冷凍站控制系統(tǒng)硬件
1.4.2 群智能冷凍站控制系統(tǒng)軟件
1.5 研究動態(tài)分析
1.6 研究內容及架構
2 群智能冷凍站智能設備信息模型
2.1 基本單元定義
2.2 基本單元劃分
2.2.1 基本單元劃分原則及結果
2.2.2 基本單元劃分結果驗證
2.3 基本單元信息模型
2.3.1 信息模型架構
2.3.2 信息模型信息詞條提煉原則
2.3.3 信息模型信息詞條排序原則
2.3.4 信息模型性能曲線描述方法
2.4 本章小結
3 群智能建筑智能設備模擬器仿真平臺硬件
3.1 群智能建筑智能設備模擬器仿真平臺概況
3.1.1 建筑概況
3.1.2 空調水系統(tǒng)概況
3.2 群智能建筑智能設備模擬器仿真平臺硬件
3.2.1 模擬器類型及數量確定
3.2.2 模擬器概況
3.2.3 冷凍站各模擬器網絡拓撲建立
3.3 本章小結
4 群智能建筑智能設備模擬器平臺模型
4.1 系統(tǒng)能耗模型
4.2 表冷器模型
4.3 水管網模型
4.4 風系統(tǒng)模型
4.5 冷水機組模型
4.5.1 冷水機組Elman網絡模型的描述
4.5.2 冷水機組Elman網絡模型的學習算法
4.5.3 冷水機組Elman網絡模型的辨識
4.6 水泵模型
4.6.1 水泵模型的描述
4.6.2 水泵模型的辨識算法
4.6.3 水泵模型的辨識
4.7 冷卻塔模型
4.7.1 冷卻塔模型的描述
4.7.2 冷卻塔模型的辨識算法
4.7.3 冷卻塔模型的辨識
4.8 設備優(yōu)化控制模型
4.8.1 冷水機組優(yōu)化控制模型
4.8.2 水泵優(yōu)化控制模型
4.8.3 冷卻塔優(yōu)化控制模型
4.9 本章小結
5 群智能架構下冷凍站全局能耗優(yōu)化控制算法的仿真研究
5.1 蒸發(fā)器出口水溫和冷幅聯(lián)合優(yōu)化設定策略
5.1.1 聯(lián)合優(yōu)化設定策略目標函數
5.1.2 聯(lián)合優(yōu)化設定策略約束條件
5.1.3 聯(lián)合優(yōu)化設定策略實施過程
5.1.4 其他設定策略
5.2 APP的封裝與應用
5.2.1 APP編寫流程介紹
5.2.2 APP應用效果分析
5.3 群智能架構下冷凍站控制算法優(yōu)勢分析
5.4 本章小結
結論
參考文獻
附錄A 主要符號意義及單位
附錄B 冷水機組信息模型
附錄C 水泵信息模型
附錄D 冷卻塔信息模型
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
本文編號:3100540
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