CN105026855A - 对叶轮失速引起的控制不稳进行检测和恢复的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于对冷却器系统中叶轮失速引起的控制不稳定性进行检测和恢复的方法和系统。在一个实施例中，冷却器控制单元的叶轮失速检测和恢复组件对蒸发器出水温度的控制误差信号频谱进行计算，确定该控制误差信号频谱的高频信号成分是否超出可接受的极限，并且将喘振边界控制曲线下调预先确定的增值，以便解决由叶轮失速引起的不稳定性。

Description

对叶轮失速引起的控制不稳进行检测和恢复的方法和系统

技术领域

本文公开的实施例大体上涉及供热、通风和空调(“HVAC”)系统，诸如具有离心式压缩机的冷却器系统。更具体而言，该实施例涉及用于对冷却器系统中的叶轮失速引起的控制不稳定性进行检测和恢复的方法和系统。

背景技术

冷却器系统通常包含制冷回路的标准组件，以提供冷却水用于对指定建筑空间进行降温。典型的制冷回路包括压缩机，其用于压缩制冷剂气体；冷凝器，其用于将压缩的制冷剂冷凝成液体；以及蒸发器，其利用液体制冷剂来对水进行降温。冷却的水然后可泵送至需要降温的空间。

利用所谓的离心式压缩机的冷却器系统在制冷规模上通常可处于～100吨至～10,000吨的范围内，并且当用于例如商业建筑之类的大型设施中时可提供某些优势和效率。离心式冷却器的可靠性可较高，并且维护要求可较低，因为离心式压缩通常只涉及仅少许机械部件的纯旋转运动。

离心式压缩机通常具有叶轮，所述叶轮可被认为是具有许多风机刀片的风机。叶轮通常被导管围绕。至叶轮的制冷剂流可由定位在至该叶轮的入口处的导管中的可调入口导向叶片("IGV")进行控制。该入口导向叶片可与流方向成角度操作，并且引起制冷剂流在正好进入压缩机叶轮之前打旋。入口导向叶片的角度可相对于制冷剂流的方向变化。因为入口导向叶片的角度不同，并且该入口导向叶片打开和关闭，所以至压缩机的制冷剂流可增加或减少。在许多应用中，入口导向叶片可变化九十度，也就是在垂直于制冷剂流方向的完全关闭位置与完全打开的入口叶片导向位置之间变化，其中在完全打开的入口叶片导向位置时该入口导向叶片与制冷剂流对准。当降温载荷较高时，可打开入口导向叶片以增加吸引通过蒸发器的制冷剂的量，进而提高冷却器的操作降温能力。

发明内容

本申请提供了用于对由冷却器系统中的叶轮失速引起的控制不稳定性进行检测和恢复的实施例。

在一个实施例中，冷却器控制单元的叶轮失速检测和恢复组件对蒸发器出水温度的控制误差信号频谱进行计算，确定该控制误差信号频谱的高频信号成分是否超出可接受的极限，并且以预先确定的增值下调喘振边界控制曲线，以便解决由叶轮失速引起的不稳定性。

在一个实施例中，提供了叶轮失速检测和恢复组件，该组件用于对冷却器系统的离心式压缩机的稳定操作进行检测和恢复。叶轮失速检测和恢复组件包括控制误差信号模块，控制误差信号频谱模块、叶轮失速检测模块和叶轮失速恢复模块。

在另一实施例中，提供了一种用于冷却器系统中的离心式压缩机的叶轮失速检测和恢复的程序。该程序包括计算冷却器控制误差信号。该程序还包括确定冷却器控制误差信号的频谱。该程序进一步包括是否检测出叶轮失速。如果检测出叶轮失速，那么该程序将恢复离心式压缩机的稳定操作。

通过参考以下详细描述和附图，用于对叶轮失速引起的不稳定性进行检测和恢复的方法和系统的其它特征和方面将变得显而易见。

附图说明

现在参考附图，其中相同的参考编号在全文中表示相同部件。

图1示出根据一个实施例的冷却器系统的框图；

图2示出根据一个实施例的冷却器控制单元的叶轮失速检测和恢复组件的框图；

图3示出根据一个实施例的用于对叶轮失速引起的不稳定性进行检测和恢复的过程的流程图；

图4示出根据一个实施例的冷却器系统操作的无因次曲线图，该操作如入口导向叶片位置与压力系数的关系所指示。

具体实施方式

关于前述描述，应理解的是，可在不脱离本发明的范围的情况下进行详细变更，尤其是在所采用的构造材料和形状、大小和部件布置方面。应理解，本说明书和描绘的实施例仅视为示例性的，并且本发明的真实范围和精神由权利要求书的广泛含义所指示。

叶轮失速即在接近喘振的高压缩机系数下的冷却器系统操作，喘振时离心式压缩机的一个或多个级无法对制冷剂进行有效压缩。喘振期间，离心式压缩机的一个或多个叶轮失速引起压缩机气流逆转和大规模、快速压缩机电机电流波动。

叶轮失速的影响可能主要是间接的，造成受影响的离心式压缩机级的压力系数的显著降低以及整体冷却器系统能力的显著降低。这可造成制冷器系统的增益特征和线性特征的明显变化，并且可引起制冷器系统控制不稳定性和不期望的有限周期振荡。而且，在叶轮失速期间，已经发现的是，可能发生不可接受的可听噪声波动。另外，在叶轮失速期间，借助于可变速驱动器，蒸发器出水温度、入口导向叶片位置以及器的离心式压缩机速度指令可能出现不可接受的振荡。由于效率降低和可靠性降低，这可能引起客户的不满。

为了满足空调空间中的所有需求条件，冷却器系统可改变输出能力。在高降温需求时，离心式压缩机可以最大载荷或全功率运行。其余时间，对空调的需要降低，并且离心式压缩机可以降低的功率运行。然后冷却器系统的输出可远小于全功率下的输出。还期望的是在以下模式下操作离心式压缩机：对于在任何给定时间所需要的功率是最有效的模式，由此将冷却器系统在给定载荷下的耗电量尽可能降至最低的量。已有人发现，离心式压缩机的操作的最有效点是在被称为喘振的状态附近。然而，喘振状态下的操作是不期望的，因为这可引起对离心式压缩机的损坏。

基于电机电流波动的传统喘振保护控制策略对于叶轮失速检测不起作用。这是因为有以下情况：虽然叶轮失速的开始可能是突然的，但是电机电流在叶轮失速期间不会波动。

因此，本文所描述的实施例涉及对由冷却器系统中的叶轮失速引起的不稳定性的改进的检测和恢复。

如本文所描述的冷却器系统包括使用可变速驱动器(例如，可变频驱动器("VFD"))的离心式压缩机。虽然下面所描述的实施例使用可变频驱动器来控制离心式压缩机的离心式压缩机速度，但是应了解，可使用其它类型的变速驱动器来控制离心式压缩机的离心式压缩机速度。

图1示出根据一个实施例的冷却器系统100的框图。该冷却器系统包括具有VFD 110的离心式压缩机105、冷凝器115、蒸发器120和冷却器控制单元125。

大体如图1中所示，离心式压缩机105被配置用于压缩制冷剂气体。压缩的制冷剂然后被发送(由箭头107示出)至冷凝器115。该冷凝器115将压缩的制冷剂冷凝成液体制冷剂。然后该液体制冷剂被发送(由箭头117示出)至蒸发器120。蒸发器120使用液体制冷剂来对流体进行降温，该流体为例如经过管道系统122流动通过蒸发器120的水。冷却的水然后可泵送至需要降温的空间中。随着液体制冷剂对传递通过蒸发器120的水进行降温，该液体制冷剂转变成气体，并且该气体(由箭头103示出)然后返回至离心式压缩机105。

冷却器控制单元125被配置用于使用从多个传感器130a至130e获得的测量数据来监控冷却器系统100的操作，以及基于例如被降温的空间的空调要求所需要的载荷的变化来控制冷却器系统100的操作。通过控制流动通过离心式压缩机105的制冷剂的体积，该冷却器控制单元125可就被降温的空间的空调要求所需要的载荷的变更进行调整。这可通过单独或以协调的方式改变离心式压缩机105的入口导向叶片(未图示)的位置和离心式压缩机105的压缩机速度来完成。

具体而言，冷却器控制单元125被配置用于通过以下方式控制离心式压缩机105和VFD 110的操作：发送入口导向叶片指令127至离心式压缩机105以控制入口导向叶片的位置，以及发送压缩机速度信号129至VFD 110以控制离心式压缩机105的压缩机速度。

多个传感器130a至130e的每一个都连接至冷却器控制单元125上，并且被配置用于监控冷却器系统100的某些方面并发送测量数据至冷却器控制单元125。传感器130a监控冷凝器制冷剂压力。传感器130b监控冷凝器入水温度。传感器130c监控蒸发器入水温度。传感器130d监控蒸发器制冷剂温度。传感器130e监控蒸发器出水温度。

冷却器控制单元125还包括叶轮失速检测和恢复组件126，该组件126被程控用于检测叶轮失速和相关联地控制不稳定性，并且被程控用于恢复冷却器系统100的稳定操作。叶轮失速检测和恢复组件126的操作的具体细节在下面参考图2进行讨论。冷却器控制单元125大体上可包括用于操作例如叶轮失速检测和恢复组件126的处理器和存储器(未图示)。

图2示出供冷却器系统的冷却器控制单元中使用的叶轮失速检测和恢复组件200的框图的一个实施例，该冷却器控制单元诸如图1中示出的冷却器系统100的冷却器控制单元125。叶轮失速检测和恢复组件200被程控用于检测叶轮失速和相关联地控制不稳定性，并且被程控用于恢复冷却器系统100的稳定操作。

叶轮失速检测和恢复组件200包括控制误差信号模块210，控制误差信号频谱模块220、叶轮失速检测模块230和叶轮失速恢复模块240。叶轮失速检测和恢复组件200还接收包括多个输入205a至205c和输出245的内容。

多个输入205a至205e被配置用于从冷却器系统的不同部分接收信息信号。例如，在一个实施例中，输入205a被配置用于从冷却器控制单元接收过滤的冷却水设定点温度信号。输入205b被配置用于从蒸发器出水温度传感器(诸如图1中的传感器130d)接收蒸发器出水温度信号。输入205c被配置用于从冷却器控制单元接收设计变量温度(delta temperature)信号，该设计变量温度信号指示跨冷却器系统的蒸发器的设计变量温度。在一些实施例中，跨蒸发器的设计变量温度可为～10°F。输入205d被配置用于从冷却器控制单元接收提升补偿信号。输出245被配置用于发送指令信号至冷却器控制单元的另一组件。例如，在一个实施例中，输出245被配置用于发送指令信号至冷却器控制单元，该冷却器控制单元以预先确定的增值使喘振边界特征的算法模型下调，由此恢复离心式压缩机的稳定操作。

控制误差信号模块210被程控用于计算冷却器控制误差信号并将该冷却器控制误差信号发送至控制误差信号频谱模块220。该控制误差信号频谱模块220被程控用于基于冷却器控制误差信号确定控制误差信号频谱信号，以及将该控制误差信号频谱信号发送至叶轮失速检测模块230。该叶轮失速检测模块230被程控用于基于控制误差信号频谱信号确定叶轮失速是否已经发生，并发送叶轮失速检测信号至叶轮失速恢复模块240。该叶轮失速恢复模块240被程控用于在接收到来自叶轮失速检测模块230的叶轮失速检测信号时恢复冷却器系统的离心式压缩机的稳定操作，该叶轮失速检测信号指示叶轮失速已经发生。

图3示出用于使用叶轮失速检测和恢复组件200对由叶轮失速引起的不稳定性进行检测和恢复的过程300的流程图。在310处，控制误差信号模块210计算冷却器控制误差信号。在一个实施例中，控制误差信号模块210可使用出水温度控制算法基于过滤的冷却水设定点温度信号、蒸发器出水温度信号、设计变量温度信号以及提升补偿信号计算冷却器控制误差信号。冷却器控制误差信号然后被发送至控制误差信号频谱模块220。该过程300然后继续进行至320。

在320处，控制误差信号频谱模块220确定冷却器控制误差信号的频谱。在一个实施例中，控制误差信号频谱模块220被程控用于使用快速傅里叶变换("FFT")算法计算控制误差信号频谱信号。FFT大小和数据采样速率的选择可确定控制误差信号频谱信号的有效带宽和分辨率。在一些实施例中，控制误差信号频谱模块220可使用64点FFT算法来使得叶轮失速检测模块230具有将正常控制低频信号成分与指示叶轮失速的不稳定控制高频信号成分分开的能力。该控制误差信号频谱信号然后被发送至叶轮失速检测模块230。

在330处，叶轮失速检测模块230确定叶轮失速是否已经发生。在一个实施例中，叶轮失速检测模块230被程控用于通过评估控制误差信号频谱信号来确定叶轮失速是否已经发生。

已经发现的是，在冷却器系统的离心式压缩机的稳定操作期间，控制误差信号频谱信号的频率成分特别低。然而，在叶轮失速诱发的离心式压缩机的不稳定期间，已经发现的是，产生的控制误差信号频谱信号的极限环具有相对较大的幅值，主要是可与正常控制操作区分开的单个高频振荡。

例如，已经发现的是，叶轮失速诱发的不稳定期间的控制误差信号的振荡周期为约45秒至80秒。在正常控制操作期间，已经发现的是，控制误差信号频谱信号的振荡周期为约150秒或更长。

因此，在一个实施例中，叶轮失速检测模块230可通过评估控制器误差信号频谱信号的任何主导高频信号成分是否超出控制器误差信号频谱信号的低频信号成分和预先确定的可调设定点阈值等级来确定叶轮失速。

如果叶轮失速检测模块230确定控制器误差信号频谱信号的高频信号成分同时超出控制器误差信号频谱信号的低频信号成分和设定点阈值等级，那么叶轮失速检测模块230确定冷却器系统中的叶轮失速已经发生。叶轮失速检测模块230然后可发送指示叶轮失速已经发生的叶轮失速检测信号至叶轮失速恢复模块240，并且该过程300继续进行至340。

另一方面，如果叶轮失速检测模块230确定控制器误差信号频谱信号的高频信号成分未超出控制器误差信号频谱信号的低频信号成分或设定点阈值等级，那么叶轮失速检测模块230确定冷却器系统中尚未发生叶轮失速，并且叶轮失速检测模块230发送指示叶轮失速尚未发生的叶轮失速检测信号至叶轮失速恢复模块240，并且该过程300继续进行并回到310。

在340处，叶轮失速恢复模块240恢复离心式压缩机的稳定操作。在一些实施例中，叶轮失速恢复模块240通过以预先确定的增值使喘振边界特征的算法模型下调来恢复离心式压缩机的稳定操作。图4示出喘振边界控制曲线38作为压力系数与入口导向叶片位置的函数的一个实例。

如图4中所示，无量纲压缩机图30由压缩机压力系数值31与压缩机功率值33的曲线图表示，该压缩机压力系数值31和压缩机功率值33根据例如蒸发器出水温度控制采样周期期间的传感器数据计算出。优选的是，此采样周期尽可能的短。通常而言，冷却器系统可操作例如，具有约五秒的采样周期。然而，这可视需要进行修改。压缩机功率值33为冷却器系统的降温能力的测量值，该测量值可以测量的入口导向叶片位置为基础。压缩机压力值31为在离心式压缩机压缩制冷剂气体时由离心式压缩机添加至制冷剂的能量的测量值。

这些无量纲值将叶轮旋转速度与如下面所示出的压力上升和功率的关系纳入考虑。压缩机功率可被视为独立变量，并且可基于测量的入口导向叶片位置进行确定。冷却器压力系数(PC)可根据诸如以下关系式进行确定：

$PC=\frac{\left(1.3159e9\right)\left(DeltaHisentropic\right)}{\left(Numstages\right)\left({\mathrm{Dia}}^2\right)\left(N^2\right)}$

其中：

N＝叶轮的旋转速度，单位为RPM，根据命令的逆变器频率计算出，忽略电机转差率。忽略电机转差率可为低转差电机的合理近似。

Dia＝平均叶轮直径。

Numstages＝冷却器系统中的压缩级数量。

Delta H isentropic＝等熵焓升，使用蒸发器压力和温度以及冷凝器压力来计算跨压缩机的焓升。

在无量纲压缩机图30中，压缩机压力系数被表示成纵坐标或Y轴31，并且压缩机功率被表示成横坐标或X轴33。

被示出例如在36处的压缩机操作点可根据每个蒸发器出水温度控制采样周期的传感器数据计算出。压缩机操作点36表示了采用传感器数据的特定时间的离心式压缩机的实际操作点。将压缩机操作点36与喘振边界控制曲线38的值进行比较。喘振边界控制曲线38为计算的操作极限，该操作极限定位在由间歇喘振事件检测出的实际喘振区域32附近。喘振边界控制曲线38的Y截距22可由冷却器控制单元选择。因为冷却器控制单元选择喘振边界控制曲线38的Y截距22，所以冷却器控制单元可限定如何积极地追求能源效率。通过使得喘振边界控制曲线38的Y截距22靠近实际喘振区域32，可实现最节能操作，但是随着喘振边界控制曲线38接近实际喘振区域32存在喘振发生率升高的风险。Y截距22可设置成距离实际喘振区域32相当远的距离，以通过将喘振边界控制曲线38从实际喘振区域32分离来降低喘振风险。然而，这是一种折中的方法，因为冷却器系统将在其操作过程中消耗更多能量，因此并非以最佳节能操作模式操作。

因此，为了恢复离心式压缩机的稳定操作，叶轮失速恢复模块240可将喘振边界控制曲线38的算法模型以预先确定的增值34下调，以获得新的喘振边界控制曲线37，从而降低目标压力系数。通过降低目标压力系数，离心式压缩机的压缩机速度可提高，入口导向叶片的打开位置可降低，并且叶轮失速条件可降低并且最终被消除。

返回至图3，一旦叶轮失速恢复模块240恢复离心式压缩机的稳定操作，则该过程300返回至310。

方面：

应注意，方面1至方面9中的任一项可与方面10至方面18中的任一项结合。

1.一种用于对冷却器系统中的叶轮失速引起的控制不稳定性进行检测和恢复的方法，该冷却器系统包括离心式压缩机、冷却器控制单元和一个或多个入口导向叶片，该方法包括：

计算冷却器控制误差信号；

确定该冷却器控制误差信号的频谱以获得控制器误差信号频谱信号；

借助于该冷却器控制单元基于该控制器误差信号频谱信号检测叶轮失速事件是否已经发生；

当检测出叶轮失速事件时，恢复该离心式压缩机的稳定操作。

2.根据方面1所述的方法，其中计算该冷却器控制误差信号包括使用出水温度控制算法。

3.根据方面1和2中的任一项所述的方法，其中该冷却器控制误差信号基于冷却水设定点温度信号、蒸发器出水温度信号、设计变量温度信号和提升补偿信号中的至少一个进行计算。

4.根据方面1至3中的任一项所述的方法，其中该冷却器控制误差信号的频谱使用快速傅里叶变换算法确定。

5.根据方面4所述的方法，其中该快速傅里叶变换算法为64点快速傅里叶变换算法。

6.根据方面1至5中的任一项所述的方法，其中基于控制器误差信号频谱信号检测该叶轮失速事件是否已经发生包括以下情况的至少一个：

该控制器误差信号频谱信号的高频信号成分超出该控制器误差信号频谱信号的低频信号成分；以及

该控制器误差信号频谱信号的高频信号成分超出设定点阈值等级。

7.根据方面1至5中的任一项所述的方法，其中基于该控制器误差信号频谱信号检测该叶轮失速事件是否已经发生同时包括以下情况：

该控制器误差信号频谱信号的高频信号成分超出该控制器误差信号频谱信号的低频信号成分；以及

该控制器误差信号频谱信号的高频信号成分超出设定点阈值等级。

8.根据方面1至7中的任一项所述的方法，其中恢复该离心式压缩机的稳定操作包括：

在喘振边界特征下操作该冷却器系统，该喘振边界特征递增地小于之前操作的喘振边界特征。

9.根据方面1至7中的任一项所述的方法，其中恢复该离心式压缩机的稳定操作包括以下中的至少一个：提高该离心式压缩机的压缩机速度以及降低该一个或多个入口导向叶片的打开位置。

10.一种冷却器系统，其包括：

离心式压缩机；

一个或多个入口导向叶片；以及

冷却器控制单元，其包括叶轮失速检测和恢复组件，该叶轮失速检测和恢复组件包括：

控制误差信号模块，其配置用于计算冷却器控制误差信号，

控制误差信号频谱模块，其配置用于确定该冷却器控制误差信号的频谱，以获得控制器误差信号频谱信号，

叶轮失速检测模块，其配置用于基于该控制器误差信号频谱信号检测叶轮失速事件是否已经发生，以及

叶轮失速恢复模块，其配置用于当检测出叶轮失速事件时恢复该离心式压缩机的稳定操作。

11.根据方面10所述的冷却器系统，其中该控制误差信号模块被配置用于使用出水温度控制算法计算该冷却器控制误差信号。

12.根据方面10和11中的任一项所述的冷却器系统，其中该控制误差信号模块被配置用于基于冷却水设定点温度信号、蒸发器出水温度信号、设计变量温度信号和提升补偿信号中的至少一个计算该冷却器控制误差信号。

13.根据方面10至12中的任一项所述的冷却器系统，其中该控制误差信号频谱模块被配置用于使用快速傅里叶变换算法确定该冷却器控制误差信号的频谱。

14.根据方面13所述的冷却器系统，其中该快速傅里叶变换算法为64点快速傅里叶变换算法。

15.根据方面10至14中的任一项所述的冷却器系统，其中该叶轮失速检测模块被配置用于当以下中的至少一个出现时检测该叶轮失速事件是否已经发生：

该控制器误差信号频谱信号的高频信号成分超出该控制器误差信号频谱信号的低频信号成分，以及

该控制器误差信号频谱信号的高频信号成分超出设定点阈值等级。

16.根据方面10至14中的任一项所述的冷却器系统，其中该叶轮失速检测模块被配置用于当以下两种情况同时出现时检测该叶轮失速事件是否已经发生：

该控制器误差信号频谱信号的高频信号成分超出该控制器误差信号频谱信号的低频信号成分，以及

该控制器误差信号频谱信号的高频信号成分超出设定点阈值等级。

17.根据方面10至16中的任一项所述的冷却器系统，其中该叶轮失速恢复模块被配置用于通过在喘振边界特征下操作该冷却器系统来恢复该离心式压缩机的稳定操作，该喘振边界特征递增地小于之前操作的喘振边界特征。

18.根据方面10至17中的任一项所述的冷却器系统，该叶轮失速恢复模块被配置用于当以下中的至少一个出现时恢复该离心式压缩机的稳定操作：

提高该离心式压缩机的压缩机速度，以及

降低该一个或多个入口导向叶片的打开位置。

虽然本文仅已示出和描述实施例的某些特征，但是本领域技术人员将想到许多修改和变更。因此，应理解的是，随附权利要求书旨在涵盖属于本文所描述的实施例的真实精神内的所有这些修改和变更。

Claims (18)

1.一种用于对冷却器系统中的叶轮失速引起的控制不稳定性进行检测和恢复的方法，所述冷却器系统包括离心式压缩机、冷却器控制单元和一个或多个入口导向叶片，所述方法包括：

计算冷却器控制误差信号；

确定所述冷却器控制误差信号的频谱以获得控制器误差信号频谱信号；

借助于所述冷却器控制单元，基于所述控制器误差信号频谱信号检测叶轮失速事件是否已经发生；

当检测出叶轮失速事件时，恢复所述离心式压缩机的稳定操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算冷却器控制误差信号包括使用出水温度控制算法。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷却器控制误差信号基于冷却水设定点温度信号、蒸发器出水温度信号、设计变量温度信号和提升补偿信号中的至少一个进行计算。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷却器控制误差信号的频谱使用快速傅里叶变换算法确定。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述快速傅里叶变换算法为64点快速傅里叶变换算法。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述控制器误差信号频谱信号检测叶轮失速事件是否已经发生包括以下中的至少一个：

所述控制器误差信号频谱信号的高频信号成分超出所述控制器误差信号频谱信号的低频信号成分；以及

所述控制器误差信号频谱信号的高频信号成分超出设定点阈值等级。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述控制器误差信号频谱信号检测叶轮失速事件是否已经发生同时包括以下两种情况：

所述控制器误差信号频谱信号的高频信号成分超出所述控制器误差信号频谱信号的低频信号成分；以及

所述控制器误差信号频谱信号的高频信号成分超出设定点阈值等级。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，恢复所述离心式压缩机的稳定操作包括：

在喘振边界特征下操作所述冷却器系统，且所述喘振边界特征递增地小于之前操作的喘振边界特征。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，恢复所述离心式压缩机的稳定操作包括以下中的至少一个：提高所述离心式压缩机的压缩机速度以及降低所述一个或多个入口导向叶片的打开位置。

10.一种冷却器系统，包括：

离心式压缩机；

一个或多个入口导向叶片；以及

冷却器控制单元，所述冷却器控制单元包括叶轮失速检测和恢复组件，所述叶轮失速检测和恢复组件包括：

控制误差信号模块，所述控制误差信号模块用于计算冷却器控制误差信号，

控制误差信号频谱模块，所述控制误差信号频谱模块用于确定所述冷却器控制误差信号的频谱，以获得控制器误差信号频谱信号，

叶轮失速检测模块，所述叶轮失速检测模块用于基于所述控制器误差信号频谱信号检测叶轮失速事件是否已经发生，以及

叶轮失速恢复模块，所述叶轮失速恢复模块用于当检测出叶轮失速事件时恢复所述离心式压缩机的稳定操作。

11.根据权利要求10所述的冷却器系统，其特征在于，所述控制误差信号模块用于使用出水温度控制算法计算所述冷却器控制误差信号。

12.根据权利要求10所述的冷却器系统，其特征在于，所述控制误差信号模块用于基于冷却水设定点温度信号、蒸发器出水温度信号、设计变量温度信号和提升补偿信号中的至少一个计算所述冷却器控制误差信号。

13.根据权利要求10所述的冷却器系统，其特征在于，所述控制误差信号频谱模块用于使用快速傅里叶变换算法确定所述冷却器控制误差信号的频谱。

14.根据权利要求13所述的冷却器系统，其特征在于，所述快速傅里叶变换算法为64点快速傅里叶变换算法。

15.根据权利要求10所述的冷却器系统，其特征在于，所述叶轮失速检测模块用于当出现以下中的至少一个时检测所述叶轮失速事件是否已经发生：

所述控制器误差信号频谱信号的高频信号成分超出所述控制器误差信号频谱信号的低频信号成分，以及

所述控制器误差信号频谱信号的高频信号成分超出设定点阈值等级。

16.根据权利要求10的任一项所述的冷却器系统，其特征在于，所述叶轮失速检测模块用于当同时出现以下两种情况时检测所述叶轮失速事件是否已经发生：

所述控制器误差信号频谱信号的高频信号成分超出所述控制器误差信号频谱信号的低频信号成分，以及

所述控制器误差信号频谱信号的高频信号成分超出设定点阈值等级。

17.根据权利要求10所述的冷却器系统，其特征在于，所述叶轮失速恢复模块用于通过在喘振边界特征下操作所述冷却器系统来恢复所述离心式压缩机的稳定操作，且所述喘振边界特征递增地小于之前操作的喘振边界特征。

18.根据权利要求10所述的冷却器系统，其特征在于，所述叶轮失速恢复模块用于当出现以下中的至少一个时恢复所述离心式压缩机的稳定操作：

提高所述离心式压缩机的压缩机速度，以及

降低所述一个或多个入口导向叶片的打开位置。