全文摘要
本发明公开了一种群智能中央空调并联水泵节能优化方法，首先进行初始化操作，并计算维持压差时的末端流量；并联水泵中的每一个水泵分别连接一个控制器，所有控制器形成群智能网络，当采集到的相应水泵当前的压差测量值与压差设定值的偏差绝对值超出了预设压差偏差阈值时，控制器发起任务进行调节，然后，依概率选择水泵转速比并与邻居水泵进行信息交互，最后，计算适应度值，更新概率矩阵得到水泵开启状态和开启水泵转速比，各个控制器根据参数控制水泵达到相应运行状态实现节能优化。本发明能够在局部交互信息的基础上，使用概率描述解在空间分布，从而求得全局最优，符合工程现场实际组态，减少施工周期，可扩展性、节能性和通用性较强。
主设计要求
1.一种群智能中央空调并联水泵节能优化方法，其特征在于，首先进行初始化操作，并计算维持压差时的末端流量；并联水泵中的每一个水泵分别连接一个控制器，所有控制器形成群智能网络，当采集到的相应水泵当前的压差测量值与压差设定值的偏差绝对值超出了预设压差偏差阈值时，控制器发起任务进行调节，然后，依概率选择水泵转速比并与邻居水泵进行信息交互，最后，计算适应度值，更新概率矩阵得到水泵开启状态和开启水泵转速比，各个控制器根据参数控制水泵达到相应运行状态实现节能优化。
设计方案
1.一种群智能中央空调并联水泵节能优化方法，其特征在于，首先进行初始化操作，并计算维持压差时的末端流量；并联水泵中的每一个水泵分别连接一个控制器，所有控制器形成群智能网络，当采集到的相应水泵当前的压差测量值与压差设定值的偏差绝对值超出了预设压差偏差阈值时，控制器发起任务进行调节，然后，依概率选择水泵转速比并与邻居水泵进行信息交互，最后，计算适应度值，更新概率矩阵得到水泵开启状态和开启水泵转速比，各个控制器根据参数控制水泵达到相应运行状态实现节能优化。
2.根据权利要求1所述的群智能中央空调并联水泵节能优化方法，其特征在于，初始化参数，确定概率决策矩阵Pi<\/sub>＝{1\/n,1\/n,...,1\/n}，n为决策空间大小，每台水泵均生成种群，每个种群产生若干节点，将水泵转速取值范围S离散为水泵转速运行策略集Si<\/sub>＝{s1<\/sub>,s2<\/sub>,...,sx<\/sub>}，x为转速取值个数。
3.根据权利要求1所述的群智能中央空调并联水泵节能优化方法，其特征在于，所有节点根据水泵前后压差、水泵的特性曲线和水管网特性方程，计算出维持设定压差时末端需求流量Qs<\/sub>，水泵特性曲线为：
η＝jQ2<\/sup>+kQ+l
H＝aQ2<\/sup>+bQ+c
其中，η为水泵效率，H为扬程，Q为流量，a,b,c,j,k,l为水泵性能参数；
水管网特性方程为：
H0<\/sub>＝F·Q0<\/sub>2<\/sup>
Hset<\/sub>＝F·∑(Qi<\/sub>)2<\/sup>＝F·Qs<\/sub>2<\/sup>
其中，H0<\/sub>为水泵两端压差，Hset<\/sub>为压差设定值，F为管网阻力，Q0<\/sub>为检测时水泵流量。
4.根据权利要求1所述的群智能中央空调并联水泵节能优化方法，其特征在于，所有节点依据自己的决策概率矩阵选择转速比，并且计算在给定压差时，对应的能耗和流量；压差为水泵的进口和出口之间的压差值或者末端系统的某个支路的压差值或者分集水器之间的压差值，任意节点将自己决策的转速比所对应的流量信息发送邻居水泵；计算出流量需求与所有水泵提供流量差值。
5.根据权利要求1所述的群智能中央空调并联水泵节能优化方法，其特征在于，计算每个节点的适应度值，依据各个node适应度值进行排序，然后根据排序结果选取适应度值最小的m个，统计出策略集S中每个si<\/sub>对应的node数量Nu<\/sub>(i)。
6.根据权利要求5所述的群智能中央空调并联水泵节能优化方法，其特征在于，适应度值计算如下：
设计说明书
技术领域
本发明属于建筑节能和优化技术领域，具体涉及一种群智能中央空调并联水泵节能优化方法。
背景技术
在中央空调冷冻水系统中，通常使用多台变频水泵并联，通过调节水泵的启停状态和水泵的转速来满足系统末端的需求。目前对于并联水泵的优化算法多为基于集中式架构开发的算法，扩展性和通用性不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种群智能中央空调并联水泵节能优化方法，将方法能够应用到每个智能水泵中，当达到触发条件时，运行算法，得到水泵开启台数和开启水泵的转速比，其具有节能效果佳、扩展性和通用性好等特点。
本发明采用以下技术方案：
一种群智能中央空调并联水泵节能优化方法，首先进行初始化操作，并计算维持压差时的末端流量；并联水泵中的每一个水泵分别连接一个控制器，所有控制器形成群智能网络，当采集到的相应水泵当前的压差测量值与压差设定值的偏差绝对值超出了预设压差偏差阈值时，控制器发起任务进行调节，然后，依概率选择水泵转速比并与邻居水泵进行信息交互，最后，计算适应度值，更新概率矩阵得到水泵开启状态和开启水泵转速比，各个控制器根据参数控制水泵达到相应运行状态实现节能优化。
具体的，初始化参数，确定概率决策矩阵Pi<\/sub>＝{1\/n,1\/n,...,1\/n}，n为决策空间大小，每台水泵均生成种群，每个种群产生若干节点，将水泵转速取值范围S离散为水泵转速运行策略集Si<\/sub>＝{s1<\/sub>,s2<\/sub>,...,sx<\/sub>}，x为转速取值个数。
具体的，所有节点根据水泵前后压差、水泵的特性曲线和水管网特性方程，计算出维持设定压差时末端需求流量Qs<\/sub>，水泵特性曲线为：
η＝jQ2<\/sup>+kQ+l
H＝aQ2<\/sup>+bQ+c
其中，η为水泵效率，H为扬程，Q为流量，a,b,c,j,k,l为水泵性能参数；
水管网特性方程为：
H0<\/sub>＝F·Q0<\/sub>2<\/sup>
Hset<\/sub>＝F·∑(Qi<\/sub>)2<\/sup>＝F·Qs<\/sub>2<\/sup>
其中，H0<\/sub>为水泵两端压差，Hset<\/sub>为压差设定值，F为管网阻力，Q0<\/sub>为检测时水泵流量。
具体的，所有节点依据自己的决策概率矩阵选择转速比，并且计算在给定压差时，对应的能耗和流量；压差为水泵的进口和出口之间的压差值或者末端系统的某个支路的压差值或者分集水器之间的压差值，任意节点将自己决策的转速比所对应的流量信息发送邻居水泵；计算出流量需求与所有水泵提供流量差值。
具体的，计算每个节点的适应度值，依据各个node适应度值进行排序，然后根据排序结果选取适应度值最小的m个，统计出策略集S中每个si<\/sub>对应的node数量Nu<\/sub>(i)。
进一步的，适应度值计算如下：
其中，Wi<\/sub>(Qi<\/sub>)通过第i个智能水泵控制器与相邻水泵控制器通信获得, 申请码:申请号:CN201910538253.7 申请日:2019-06-20 公开号:CN110260469A 公开日:2019-09-20 国家:CN 国家/省市:87(西安) 授权编号:授权时间:主分类号:F24F 11/46 专利分类号:F24F11/46;F24F11/56;F24F11/64;F24F11/85 范畴分类:35C; 申请人:西安建筑科技大学 第一申请人:西安建筑科技大学 申请人地址:710055 陕西省西安市碑林区雁塔路13号 发明人:于军琪;张瑞;赵安军;钱薛艮;刘奇特 第一发明人:于军琪 当前权利人:西安建筑科技大学 代理人:高博 代理机构:61200 代理机构编号:西安通大专利代理有限责任公司 优先权:关键词:当前状态:审核中 类型名称:外观设计设计图
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