CN111380155B - 实时在线冷源运行综合效率用能诊断方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种实时在线冷源运行综合效率用能诊断方法，包括步骤：S1：判定冷源的用能计量方式；S2：识别冷源运行时段与冷源非运行时段；S3：根据监测用电数据，计算多个建筑冷源的冷源综合制冷性能系数；S4：横向对比冷源综合制冷性能系数；S5：确定横向对比判定临界值；S6：将冷源综合制冷性能系数等于或小于横向对比判定临界值的冷源判定为存在运行问题的冷源，并向存在运行问题的冷源对应的建筑发送提醒信息。本发明的一种实时在线冷源运行综合效率用能诊断方法，能够弥补当前国内在冷源运行过程中实时反映运行综合效率研究方面的缺失，提升建筑冷源运行效率，减少建筑冷源的用能浪费，促进建筑节能智能化运行。

Description

实时在线冷源运行综合效率用能诊断方法
技术领域
本发明涉及建筑智能化用能监测与诊断领域，尤其涉及一种实时在线冷源运行综合效率用能诊断方法。
背景技术
当前，随着国家节能减排工作的不断推进，以及物联网、人工智能技术的迅速发展，建筑智能化能源管理平台已广泛建成。暖通空调系统作为建筑内部最重要的用能系统，用能数据可在建筑智能化监测平台中得以实时展现。目前建筑智能化监测平台多用于政府宏观统计和决策、标准编制等方面，很少有楼宇将智能化监测平台应用于建筑用能系统运行管理，究其原因主要包括：一是管理人员专业知识局限性，二是缺少有效的大数据分析方法，三是缺少监测数据与用能设备的渠道等。
空调冷源运行效率一直是行业内研究热点，当前针对空调冷源运行效率研究主要聚焦于典型空调运行工况测试和效率分析、运用智能化平台监测空调冷源运行耗电情况及异常报警等方面，缺乏实时反映空调冷源运行综合效率并评价冷源运行效果的研究。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种实时在线冷源运行综合效率用能诊断方法，实时在线诊断空调冷源运行综合效率，实时发现空调冷源在运行过程中存在的问题，加强空调冷源优化运行，减少空调冷源用能浪费，促进建筑节能往智能化方向发展。
为了实现上述目的，本发明提供一种实时在线冷源运行综合效率用能诊断方法，包括步骤：
S1：判定冷源用能计量方式；
S2：通过建筑智能化监测平台识别冷源运行时段与冷源非运行时段；
S3：根据所述建筑智能化监测平台获得的监测用电数据，计算多个建筑所述冷源的冷源综合制冷性能系数；
S4：横向对比所述冷源综合制冷性能系数；
S5：确定横向对比判定临界值；
S6：将所述冷源综合制冷性能系数等于或小于所述横向对比判定临界值的所述冷源判定为存在运行问题的冷源，并向存在运行问题的所述冷源对应的所述建筑发送提醒信息。
优选地，所述S1步骤中，根据建筑的冷源包括的冷水机组数量，结合所述建筑智能化监测平台对所述冷源的实时用能监测数据，判定所述建筑的所述冷源用能计量方式；所述冷源用能计量方式包括单个冷水机组计量和整个冷源计量。
优选地，所述S2步骤中，所述冷源运行时段包括多个冷源运行时点；所述冷源非运行时段包括多个冷源非运行时点；
当所述冷源用能计量方式为单个冷水机组计量时，通过所述建筑智能化监测平台采集一时点一所述冷水机组的用电数据并与该冷水机组的额定功率进行比对；当所述冷水机组的所述用电数据与该冷水机组的所述额定功率相比高于一第一预设比例时，判定当前所述时点为所述冷源运行时点；当所述冷水机组的所述用电数据与该冷水机组的所述额定功率相比低于所述第一预设比例时，判定当前所述时点为所述冷源非运行时点；
当所述冷源用能计量方式为整个冷源计量时，通过所述建筑智能化监测平台采集一时点所述冷源的用电数据并与该冷源的各所述冷水机组的额定功率和进行比对；当所述冷源的所述用电数据与所述额定功率和相比高于一第二预设比例时，判定当前所述时点为所述冷源运行时点；当所述冷源的所述用电数据与所述额定功率和相比低于所述第二预设比例时，判定当前所述时点为所述冷源非运行时点。
优选地，所述S3步骤中，利用所述监测用电数据和公式(1)计算获得所述冷源综合制冷性能系数：
Figure BDA0002437181780000021
其中，SCOP表示所述冷源综合制冷性能系数；Qs表示冷源运行实际供冷量；Es表示冷源运行实际耗电功率；所述监测用电数据包括所述冷源运行实际供冷量和所述冷源运行实际耗电功率。
优选地，所述S4步骤进一步包括步骤：
S41：横向对比多个所述建筑的所述冷源综合制冷性能系数；
S42：将所述冷源综合制冷性能系数按照由小到大进行排序，获得一冷源综合制冷性能系数序列。
优选地，所述S5步骤中，将所述冷源综合制冷性能系数序列中的25％分位值作为所述横向对比判定临界值。
本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：
本发明通过充分利用当前已建成的大量建筑智能化监测平台数据，建立智能化监测平台数据与楼宇设备运行管理间的一种联系，弥补用能管理人员知识局限性，避免采用复杂的大数据分析，可及时发现建筑冷源用能问题并采取措施，避免能源进一步浪费，同时促进建筑节能智能化发展。
附图说明
图1为本发明实施例的实时在线冷源运行综合效率用能诊断方法的流程图；
图2为本发明实施例10:00～11:00运行时段10栋建筑冷源综合制冷性能系数横向对比从小到大排列顺序图；
图3为本发明实施例10:00～11:00运行时段10栋建筑冷源综合制冷性能系数横向对比按从小到大排列确定临界值图；
图4为本发明实施例确定存在冷源运行问题建筑的示意图。
具体实施方式
下面根据附图1～图4，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。
请参阅图1，本发明实施例的一种实时在线冷源运行综合效率用能诊断方法，包括步骤：
S1：判定冷源用能计量方式。
S1步骤中，根据建筑的冷源包括的冷水机组数量，结合建筑智能化监测平台对冷源的实时用能监测数据，判定建筑的冷源用能计量方式；冷源用能计量方式包括单个冷水机组计量和整个冷源计量。
例如：建筑冷源有5台冷水机组，实时冷源用能监测数据显示实时冷源用电在线数据某时点有2个及以上，则判定冷源用能计量方式为单个冷水机组计量；若实时在线冷源用电在线数据某时点仅有1个，则判定冷源用能计量方式为整个冷源计量。
S2：通过建筑智能化监测平台识别冷源运行时段与冷源非运行时段。
S2步骤中，冷源运行时段包括多个冷源运行时点；冷源非运行时段包括多个冷源非运行时点；
当冷源用能计量方式为单个冷水机组计量时，通过建筑智能化监测平台采集一时点一冷水机组的用电数据并与该冷水机组的额定功率进行比对；当冷水机组的用电数据与该冷水机组的额定功率相比高于第一预设比例时，判定当前时点为冷源运行时点；当冷水机组的用电数据与该冷水机组的额定功率相比低于第一预设比例时，判定当前时点为冷源非运行时点；
当冷源用能计量方式为整个冷源计量时，通过建筑智能化监测平台采集一时点冷源的用电数据并与该冷源的各冷水机组的额定功率和进行比对；当冷源的用电数据与额定功率和相比高于第二预设比例时，判定当前时点为冷源运行时点；当冷源的用电数据与额定功率和相比低于第二预设比例时，判定当前时点为冷源非运行时点。
例如：若判定冷源用能计量方式为单个冷水机组计量时，某时点采集的单个冷水机组用电数据与单个冷水机组额定功率相比高于20％时，则判定该冷水机组此时点已经开始运行。用电数据包括用电功率。如：建筑冷源某台冷水机组某时点用电功率为150kW，该冷水机组额定功率为420kW，前者与后者比例为35.7％，高于20％，则判定此冷水机组已开始运行。该时点为冷源运行时点，属于冷源运行时段。若某时点采集的单个冷水机组用电数据与单个冷水机组额定功率相比低于20％时，则判定该冷水机组此时点已停止运行。如：建筑冷源某台冷水机组某时点用电功率为35kW，该冷水机组额定功率为420kW，前者与后者比例为8.3％，低于20％，则判定此冷水机组此时点已停止运行。该时点为冷源非运行时点，属于冷源非运行时段。
若判定冷源用能计量方式为整个冷源计量时，某时点采集的整个冷源用电数据与整个冷源的冷水机组额定功率和相比高于20％/n(n指冷源中包括的冷水机组数量)时，则判定冷源此时点已经开始运行。如：建筑冷源某时点用电数据的用电功率为120kW，整个冷源包含冷水机组数量为3台，所有冷水机组额定功率和为1000kW，前者与后者比例为12％，高于20％/3＝6.7％，则判定冷源此时点已开始运行。该时点为冷源运行时点，属于冷源运行时段。若某时点采集的整个冷源用电数据与整个冷源的冷水机组额定功率和相比低于20％/n(n指冷源中包括的冷水机组数量)时，则判定冷源此时点已停止运行。如：建筑冷源某时点用电数据的用电功率为50kW，冷源包括冷水机组数量为3台，所有冷水机组额定功率和为1000kW，前者与后者比例为5％，低于20％/3＝6.7％，则判定冷源此时点已停止运行。该时点为冷源非运行时点，属于冷源非运行时段。
S3：根据建筑智能化监测平台获得的监测用电数据，计算多个建筑冷源的冷源综合制冷性能系数。
S3步骤中，利用监测用电数据和公式(1)计算获得冷源综合制冷性能系数：
Figure BDA0002437181780000051
其中，SCOP表示冷源综合制冷性能系数；Qs表示冷源运行实际供冷量(kWh)；Es表示冷源运行实际耗电功率(kWh)；监测用电数据包括冷源运行实际供冷量和冷源运行实际耗电功率。
S4：横向对比冷源综合制冷性能系数。
S4步骤进一步包括步骤：
S41：横向对比多个建筑冷源的冷源综合制冷性能系数；
S42：将冷源综合制冷性能系数按照由小到大进行排序，获得一冷源综合制冷性能系数序列。
例如：横向对比10:00～11:00时段的10个建筑的冷源综合制冷性能系数；将冷源综合制冷性能系数按照由小到大进行排序，获得冷源综合制冷性能系数序列；冷源综合制冷性能系数序列的排序图如图2所示。
S5：确定横向对比判定临界值。
S5步骤中，将冷源综合制冷性能系数序列中的25％分位值作为横向对比判定临界值。
例如：请参阅图3，对本实施例10:00～11:00时段10栋建筑的冷源综合制冷性能系数序列计算25％分位值：
将样本总量按从小到大的顺序排列，其中数字的位置顺序，记为a，样本总量所含项数记为n。本实施例中，一组数从小到大排列，处于第3个数的位置记为a＝3；样本总量n＝10；
25％分位值数所在位置，采用数字表示则为1+(n-1)×0.25。本实施例例中25％分位值数所在位置的数字表示为1+(10-1)×0.25＝3.25，位于第3个数与第4个数之间。
将25％分位值所在位置的计算数字的整数部分记为c，小数部分记为d。本实施例中c＝3，d＝0.25；
计算25％分位值Q25％。计算公式为a(c)+[a(c+1)-a(c)]×d。本案例中a(c)表示从小到大排列处于第3位的数值，为2.83；a(c+1)表示从小到大排列处于第4位的数值，为3.19；则25％分位值Q25％＝2.83+(3.19-2.83)×0.25＝2.92。
S6：将冷源综合制冷性能系数等于或小于横向对比判定临界值的冷源判定为存在运行问题，并向存在运行问题的冷源对应的建筑发送提醒信息。
请参阅图4，在本实施例10:00～11:00时段10栋建筑中，冷源综合制冷性能系数等于或小于横向对比判定临界值的冷源所对应的建筑分别为建筑I、建筑II及建筑III。
此时，得出建筑I、建筑II及建筑III的冷源存在运行问题的诊断结果。对于冷源运行存在问题的建筑，通过监测平台给出警示信息，以及时提醒冷源运行效率低的楼宇管理人员，采取措施，优化冷源运行，避免进一步浪费。
本发明实施例的一种实时在线冷源运行综合效率用能诊断方法，基于建筑智能化监测平台，针对建筑冷源，开展冷源运行综合效率在线用能诊断，为智能化监测平台实时采集的数据服务于建筑用能设备的运维管理提供了一种新的探索思路和方向。能够弥补当前国内在冷源运行过程中实时反映运行综合效率研究方面的缺失，提升建筑冷源运行效率，减少冷源和建筑能源浪费，促进建筑节能智能化运行。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种实时在线冷源运行综合效率用能诊断方法，包括步骤：
S1：判定冷源用能计量方式；
S2：通过建筑智能化监测平台识别冷源运行时段与冷源非运行时段；
S3：根据所述建筑智能化监测平台获得的监测用电数据，计算多个建筑所述冷源的冷源综合制冷性能系数；
S4：横向对比所述冷源综合制冷性能系数；
S5：确定横向对比判定临界值；
S6：将所述冷源综合制冷性能系数等于或小于所述横向对比判定临界值的所述冷源判定为存在运行问题的冷源，并向存在运行问题的所述冷源对应的所述建筑发送提醒信息；
所述S1步骤中，根据建筑的冷源包括的冷水机组数量，结合所述建筑智能化监测平台对所述冷源的实时用能监测数据，判定所述建筑所述冷源用能计量方式；所述冷源用能计量方式包括单个冷水机组计量和整个冷源计量；
所述S3步骤中，利用所述监测用电数据和公式(1)计算获得所述冷源综合制冷性能系数：
Figure FDA0002882098310000011
其中，SCOP表示所述冷源综合制冷性能系数；Qs表示冷源运行实际供冷量；Es表示冷源运行实际耗电功率；所述监测用电数据包括所述冷源运行实际供冷量和所述冷源运行实际耗电功率；
所述S4步骤进一步包括步骤：
S41：横向对比多个所述建筑的所述冷源综合制冷性能系数；
S42：将所述冷源综合制冷性能系数按照由小到大进行排序，获得一冷源综合制冷性能系数序列；
所述S5步骤中，将所述冷源综合制冷性能系数序列中的25％分位值作为所述横向对比判定临界值。
2.根据权利要求1所述的实时在线冷源运行综合效率用能诊断方法，其特征在于，所述S2步骤中，所述冷源运行时段包括多个冷源运行时点；所述冷源非运行时段包括多个冷源非运行时点；
当所述冷源用能计量方式为单个冷水机组计量时，通过所述建筑智能化监测平台采集一时点一所述冷水机组的用电数据并与该冷水机组的额定功率进行比对；当所述冷水机组的所述用电数据与该冷水机组所述额定功率相比高于一第一预设比例时，判定当前所述时点为所述冷源运行时点；当所述冷水机组的所述用电数据与该冷水机组的所述额定功率相比低于所述第一预设比例时，判定当前所述时点为所述冷源非运行时点；
当所述冷源用能计量方式为整个冷源计量时，通过所述建筑智能化监测平台采集一时点所述冷源的用电数据并与该冷源的各所述冷水机组的额定功率和进行比对；当所述冷源的所述用电数据与所述额定功率和相比高于一第二预设比例时，判定当前所述时点为所述冷源运行时点；当所述冷源的所述用电数据与所述额定功率和相比低于所述第二预设比例时，判定当前所述时点为所述冷源非运行时点。
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