CN114222891B - 用于平衡循环网络的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
为了平衡循环网络,所述循环网络包括多个并联区域,在每个区域中具有调节阀,通过记录在相应调节阀的不同阀位置处测量的流体的总流量,针对调节阀中的每个确定(S1)单独流量特性,而其余其他调节阀被设置到关闭阀位置。通过记录在相应调节阀的不同阀位置处测量的流体的总流量来确定(S2)相关的流量特性,而其余其他调节阀被设置到打开阀位置。使用单独流量特性和相关流量特性,确定(S3)针对调节阀中的每个的校正因子。通过使用目标流量和校正因子设置调节阀的阀位置,平衡(S4)循环网络。
Description
发明的领域
本发明涉及用于平衡循环网络(hydronic network)的方法和计算机系统。具体地,本发明涉及用于平衡循环网络的方法和计算机系统,该循环网络包括多个并联区域,每个区域中具有调节阀,用于调节通过相应区域的流体的流量。
发明的背景
循环网络通常包括多个消耗装置(consumer),例如在并联区域中布置的热能交换器,这意味着并联的分支或管线,液体流体通过该分支或管线输送,以分配热能用于加热或冷却的目的。区域和消耗装置通常具有不同的设计和配置,这意味着它们具有不同的输送管线——例如管道导管的直径和/或长度,并且具有不同的和/或变化的流量体积和/或吞吐量。为了在这样的流体输送系统中对消耗装置进行(undertake)平衡和/或补偿的流体的分配,每个消耗装置或区域都配置有补偿或平衡机构(organ),例如具有电动致动器的调节阀,其将通过相应消耗装置的流量设置在不同程度的打开和/或阀位置处。
在DE 69706458中描述了一种用于分配非压缩液体的网络的平衡方法,其中对于每个分支,两个压力连接点被布置在补偿机构的两侧上,并且另外的第三压力连接点被布置在距其一定距离处。在所有分支中,通过测量相应补偿机构的两侧上的流量中的差来执行流量测量,并且通过第三压力连接点来执行压差的测量。基于这些测量值,计算主管线上所有分支和管段的液压流量容量系数。最后,基于对每个分支中期望流量的了解并利用特定流量容量系数,计算并设置每个补偿机构的调节位置。补偿方法需要针对每个补偿机构的多个压力连接点,并且不是为流体输送系统的动态平衡而设计的。
EP 2 085 707示出了加热系统的液压平衡,其中加热元件配备有用于测量压力和流量体积的测量设备。包括用于检测如所提供的流量体积的装置,同样包括用于检测流入流体和流出流体之间的压差的装置。用于检测流量体积的装置被布置在加热元件上,并且用于消除误差和自动化平衡的目的。在与DE 69706458相同的专利系列中的EP 0 795 724示出了与DE 69706458基本相同的特征。
DE 199 12 588示出了一种具有多个导管管线的液压系统。为了改善调节行为的目的,具有电子流量体积测量设备和致动器驱动器的阀被布置在主回路(circuit)和消耗装置回路的导管管线两者中。
EP 2 157 376示出了一种用于液压地平衡用于冷却或加热的目的的系统的布置。该系统具有流入管线、流出管线、节流设备和针对流量体积的测量设备。为了液压平衡的目的,每条管线中都包括阀,并且包括测量装置,用于确定流入到各个管线的流量的目的。
US8024161描述了一种基于全局差分压力/流量速率信息的分布式液压网络的基于最优模型的多变量平衡的方法和系统。US8024161使用液压网络的简化数学模型和液压网络的所有区域中的一组测量流量值来标识未知的网络参数。根据US8024161,通过计算跨平衡阀的压降的总和,并通过解决优化问题来以非迭代方式最小化跨平衡阀的压降的总和,来平衡阀设置。
在上述现有技术系统中,为了确定流量的目的,在每个消耗装置中包括分离的传感器。因此,在安装过程中特别固有的是高度的复杂性。
以申请人的名义,WO 2014/094991描述了一种用于平衡循环网络的方法,该循环网络包括布置在并联区域中的多个消耗装置,每个区域中具有调节阀,用于调节通过相应区域的流体的流量。一个公共(共享)流量传感器被用于测量通过多个并联区域的流体的总流量。对于调节阀中的每个,记录单独流量特性,该流量特性针对相应的调节阀指示由公共流量传感器在相应调节阀的不同阀位置处测量的流体的总流量,而循环网络的其余其他调节阀被设置到关闭阀位置。根据WO 2014/094991,基于测量的当前总流量和通过消耗装置的期望目标流量的和来计算平衡因子。循环网络或其消耗装置的动态平衡分别通过基于特性数据和使用平衡因子缩放的目标流量来设置调节阀的阀位置来实现。在WO 2014/094991中公开的平衡方法在其中并联区域中的调节阀的设置不显著影响彼此的配置中表现良好。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于平衡多区域循环网络的方法和计算机系统,该方法和计算机系统没有现有技术的缺点中的至少一些。特别地,本发明的目的是提供一种用于平衡具有并联区域的循环网络的方法和计算机系统,使得在平衡循环网络时考虑并联区域的相互影响。
根据本发明,这些目的通过独立权利要求的特征来实现。此外,从从属权利要求和描述中理解另外的有利实施例。
多区域循环网络包括多个并联区域,每个区域中具有调节阀,用于调节通过相应区域的流体的流量。
根据本发明,上述目的被特别实现,在于为了平衡循环网络,使用一个流量传感器来测量通过循环网络的多个并联区域的流体的总流量。针对调节阀中的每个,单独流量特性被记录在计算机中。单独流量特性针对相应调节阀指示由流量传感器在相应调节阀的不同阀位置处测量的流体的总流量,而循环网络的其余其他调节阀被设置到关闭阀位置。此外,针对调节阀中的每个,组合流量特性被记录在计算机中。组合流量特性针对相应调节阀指示由流量传感器在相应调节阀的不同阀位置处测量的流体的总流量,而循环网络的其余其他调节阀被设置到打开阀位置。计算机使用相应调节阀的单独流量特性和相应调节阀的组合流量特性,来确定针对调节阀中的每个的校正因子。计算机通过使用区域的目标流量和调节阀的校正因子设置调节阀的阀位置,来平衡循环网络。
在实施例中,计算机通过使用区域的目标流量和调节阀的单独流量特性来确定调节阀的各个阀位置,并且进一步使用调节阀的各个阀位置来确定针对调节阀中的每个的校正因子来平衡循环网络。
在实施例中,计算机通过执行迭代过程来平衡循环网络,所述迭代过程包括在第一步骤中使用调节阀的各个阀位置来确定针对调节阀的校正因子,在第二步骤中使用区域的目标流量和调节阀的校正因子来确定调节阀的校正阀位置,并且使用来自第二步骤的校正阀位置作为第一步骤中的各个阀位置,重复第一步骤和第二步骤。
在实施例中,在重复第一步骤和第二步骤之前,计算机使用校正阀位置来确定是否达到迭代终点(end point)。
在实施例中,计算机通过在从关闭阀位置到完全打开阀位置的范围内,针对调节阀中的每个记录由流量传感器在相应调节阀的不同阀位置处和循环网络的其余其他调节阀的不同阀位置处测量的流体的总流量来记录组合的流量特性;并且计算机针对循环网络的调节阀的多个不同阀位置来确定针对调节阀中的每个的校正因子。
在实施例中,计算机针对调节阀中的每个记录互补流体的流量。所述互补流体的流量针对相应调节阀指示由流量传感器在相应调节阀的关闭阀位置处测量的流体的总流量,而循环网络的其余其他调节阀被设置到打开阀位置。计算机使用相应调节阀的互补流体的流量和相应调节阀的组合流量特性来确定校正因子。
在实施例中,计算机使用相应调节阀的组合流量特性和由流量传感器在相应调节阀的关闭阀位置处测量的流体的总流量来计算调节阀中的每个的相关流量特性,而循环网络的其余其他调节阀被设置到打开阀位置;并且计算机通过将目标函数应用于相应调节阀的相关流量特性和相应调节阀的单独流量特性来确定针对调节阀中的每个的校正因子。
在实施例中,计算机通过根据调节阀的阀位置来计算平均阀位置以及使用平均阀位置和特定区域的区域特定相关因子来确定特定区域的相应调节阀的校正因子来确定校正因子。
在实施例中,使用压力传感器来测量循环网络的当前系统压力;并且计算机使用当前系统压力来缩放由流量传感器测量的流体的总流量。
在实施例中,使用一个或多个单独流量传感器来测量通过相应调节阀的单独流体的流量;并且计算机使用由单独流量传感器测量的单独流体的流量来确定相应调节阀的单独流量特性和相应调节阀的组合流量特性。
除了平衡液压网络的方法之外,本发明还涉及用于实现和执行该方法的计算机系统;具体地,用于平衡循环网络的计算机系统,所述计算机系统包括处理器,所述处理器被配置成:从循环网络的流量传感器接收通过多个并联区域的流体的总流量;针对调节阀中的每个记录单独流量特性,单独流量特性针对相应调节阀指示由流量传感器在相应调节阀的不同阀位置处测量的流体的总流量,而循环网络的其余其他调节阀被设置到关闭阀位置;针对调节阀中的每个记录组合流量特性,所述组合流量特性针对相应调节阀指示由流量传感器在相应调节阀的不同阀位置处测量的流体的总流量,而循环网络的其余其他调节阀被设置到打开阀位置;使用相应调节阀的单独流量特性和相应调节阀的组合流量特性,确定针对调节阀中的每个的校正因子;以及通过使用区域的目标流量和调节阀的校正因子设置调节阀的阀位置来平衡循环网络。
在实施例中,计算机系统或其处理器分别被配置成通过使用区域的目标流量和调节阀的单独流量特性来确定调节阀的各个阀位置以及进一步使用调节阀的各个阀位置来确定针对调节阀中的每个的校正因子,来平衡循环网络。
在实施例中,计算机系统或其处理器分别被配置成通过执行迭代过程来平衡循环网络,所述迭代过程包括在第一步骤中使用调节阀的各个阀位置来确定针对调节阀的校正因子,在第二步骤中使用区域的目标流量和调节阀的校正因子来确定调节阀的校正阀位置,并且使用来自第二步骤的校正阀位置作为第一步骤中的各个阀位置,重复第一步骤和第二步骤。
在实施例中,计算机系统或其处理器分别被配置成在重复第一步骤和第二步骤之前,使用校正阀位置来确定是否达到迭代终点。
在实施例中,计算机系统或其处理器分别被配置成通过在从关闭阀位置到完全打开阀位置的范围内,针对调节阀中的每个记录由流量传感器在相应调节阀的不同阀位置处以及在循环网络的其余其他调节阀的不同阀位置处测量的流体的总流量,来记录组合流量特性;以及针对循环网络的调节阀的多个不同阀位置确定针对调节阀中的每个的校正因子。
在实施例中,计算机系统或其处理器分别被配置成针对调节阀中的每个记录互补流体的流量。所述互补流体的流量针对相应调节阀指示由流量传感器在相应调节阀的关闭阀位置处测量的流体的总流量,而循环网络的其余其他调节阀被设置到打开阀位置。计算机被进一步配置成使用相应调节阀的互补流体的流量和相应调节阀的组合流量特性来确定校正因子。
在实施例中,计算机系统或其处理器分别被配置成使用相应调节阀的组合流量特性和由流量传感器在相应调节阀的关闭阀位置处测量的流体的总流量来计算针对调节阀中的每个的相关流量特性,而循环网络的其余其他调节阀被设置到打开阀位置;并且通过将目标函数应用于相应调节阀的相关流量特性和相应调节阀的单独流量特性来确定针对调节阀中的每个的校正因子。
在实施例中,计算机系统或其处理器分别被配置成通过如下操作来确定校正因子:根据循环网络的调节阀的阀位置来计算平均阀位置,以及使用平均阀位置和特定区域的区域特定相关因子来确定特定区域的相应调节阀的校正因子。
在实施例中,计算机系统或其处理器分别被配置成从压力传感器接收循环网络的当前系统压力;以及使用当前系统压力来缩放由流量传感器测量的流体的总流量。
在实施例中,计算机系统或其处理器分别被配置成从一个或多个单独流量传感器接收通过相应调节阀的单独流体的流量;以及使用来自单独流量传感器的单独流体的流量来确定相应调节阀的单独流量特性和相应调节阀的组合流量特性。
除了用于平衡多区域液压网络的方法和计算机系统之外,本发明还涉及用于控制计算机实现和执行该方法的计算机程序产品;具体地,计算机程序产品,包括其上存储有计算机程序代码的非暂时性计算机可读介质,所述计算机程序代码被配置成控制计算机系统的一个或多个处理器,用于平衡液压网络。所述计算机程序代码被配置成控制计算机系统的处理器,使得计算机系统:从循环网络的流量传感器接收通过多个并联区域的流体的总流量;针对调节阀中的每个记录单独流量特性,单独流量特性针对相应调节阀指示由流量传感器在相应调节阀的不同阀位置处测量的流体的总流量,而循环网络的其余其他调节阀被设置到关闭阀位置;针对调节阀中的每个记录组合流量特性,所述组合流量特性针对相应调节阀指示由流量传感器在相应调节阀的不同阀位置处测量的流体的总流量,而循环网络的其余其他调节阀被设置到打开阀位置;使用相应调节阀的单独流量特性和相应调节阀的组合流量特性,确定针对调节阀中的每个的校正因子;以及使用区域的目标流量和调节阀的校正因子,通过设置调节阀的阀位置来平衡循环网络。
在另外的实施例中,计算机程序代码被配置成控制计算机系统的处理器,使得计算机系统实现上述方法的另外的实施例。
附图说明
将参考附图,通过示例更详细地解释本发明,其中:
图1:示出了示意性地图示简单循环网络的示例的框图,该循环网络包括多个并联区域,每个区域中具有调节阀和热能交换器。
图2:示出了示意性地图示循环网络和用于平衡循环网络的基于云的计算机系统的示例的框图。
图3:示出了示意性地图示循环网络和用于平衡循环网络的本地计算机系统的示例的框图。
图4:示出了图示用于确定循环网络的调节阀的校正因子和用于平衡循环网络的示例性步骤的序列的流程图。
图5:示出了图示用于平衡循环网络的示例性步骤的序列的流程图。
图6:示出了图示当循环网络的其他调节阀关闭时(上图)和当循环网络的其他调节阀打开时(下图)针对在不同阀位置处的调节阀测量的总流量的曲线图。
图7和图8:示出了图示当循环网络的其他调节阀关闭时,针对在不同阀位置处的调节阀测量的总流量与当循环网络的其他调节阀打开时,针对在不同阀位置处的调节阀测量的总流量的比较的曲线图。
图9:示出了图示针对在循环网络的调节阀的不同平均阀位置处的调节阀的校正因子的确定值的曲线图。
优选实施例的详细描述
在图1、2和3中,附图标记1指的是包括多个并联区域Z1、Z2、Zi、Zn的循环网络。循环网络1包括具有流体输送管线的一个或多个回路,例如管道,用于输送液体热输送介质,例如水和/或乙二醇。如图1、2和3中示意性图示的,区域Z1、Z2、Zi、Zn中的每个包括调节阀V1、V2、Vi、Vn,用于调节通过相应区域Z1、Z2、Zi、Zn的流体的流量ϕ1、ϕ2、ϕi、ϕn。尽管未图示,但是在不同的配置中,循环网络1进一步包括与区域Z1、Z2、Zi、Zn并联的旁路管线。旁路管线包括调节阀,用于调节通过旁路管线的流体的流量。应当注意,图1中所示的循环网络1被高度简化,并且在实际配置中包括多于四个区域Z1、Z2、Zi、Zn,如图1、2和3中由句点“…”示意性地指示的那样。
如图1中所示,循环网络1进一步包括例如与加热器和/或冷却器结合的公共源13,例如电动泵13。
如图1、2和3中所图示的,循环网络1进一步包括公共(共享)流量传感器12,其布置在主管线中,并被配置成测量进入到所有区域Z1、Z2、Zi、Zn(以及旁路管线,如果适用的话)的流体的总流量ϕtot,例如ϕtot=ϕ1+ϕ2+ϕi+ϕn。在实施例中,循环网络1可选地包括布置在区域Z1、Z2、Zi、Zn中的单独流量传感器,例如具有调节阀V1、V2、Vi、Vn,用于分别测量通过区域Z1、Z2、Zi、Zn或调节阀V1、V2、Vi、Vn的单独流体的流量ϕ1、ϕ2、ϕi、ϕn。
如图1中所示,区域Z1、Z2、Zi、Zn进一步包括热能交换器E1、E2、Ei、En,例如用于加热区域Z1、Z2、Zi、Zn的热交换器或用于冷却区域Z1、Z2、Zi、Zn的冷却设备。可选地,循环网络1包括压力传感器,该压力传感器被配置和布置成测量循环网络1的(差分)系统压力ΔP,例如泵13或热能交换器E1、E2、Ei、En上的压降。在实施例中,温度传感器(未图示)被布置在区域Z1、Z2、Zi、Zn中,用于测量区域Z1、Z2、Zi、Zn中的供应温度T1sup、T2sup、Tisup、Tnsup和返回温度T1ret、T2ret、Tiret、Tnret,例如进入热能交换器E1、E2、Ei、En的流体的供应温度T1sup、T2sup、Tisup、Tnsup和离开热能交换器E1、E2、Ei、En的流体的返回温度T1ret、T2ret、Tiret、Tnret。
在一些实施例中,调节阀V1、V2、Vi、Vn中的至少一些被实现为六通阀,该六通阀被配置成将相应的区域Z1、Z2、Zi、Zn及其热能交换器E1、E2、Ei、En交替地耦合到用于加热的第一流体输送回路(由第一泵13驱动)或耦合到用于冷却的第二流体输送回路(由第二泵13驱动),并调节来自第一或第二流体输送的分别通过区域Z1、Z2、Zi、Zn及其热能交换器E1、E2、Ei、En的流体的流量ϕ1、ϕ2、ϕi、ϕn。根据由六通阀设置的当前的耦合的状态,循环网络1实际上包括第一液压子网络和第二液压子网络,第一液压子网络包括用于加热的第一流体输送回路和耦合到用于加热的第一流体输送回路的区域Z1、Z2、Zi、Zn,第二液压子网络包括用于冷却的第二流体输送回路和耦合到用于冷却的第二流体输送回路的区域Z1、Z2、Zi、Zn。
如图1、2和3中示意性图示的,调节阀V1、V2、Vi、Vn由(电动)电机M1、M2、Mi、Mn驱动,用于调节孔口,并且因此调节通过阀V1、V2、Vi、Vn的流体的流量ϕ1、ϕ2、ϕi、ϕn。电机M1、M2、Mi、Mn由控制器R1、R2、Ri、Rn控制,控制器R1、R2、Ri、Rn被电连接或电磁连接到电机M1、M2、Mi、Mn。控制器R1、R2、Ri、Rn各自包括电子电路,例如可编程处理器、专用集成电路(ASIC)或另一逻辑单元。例如,电机M1、M2、Mi、Mn和控制器R1、R2、Ri、Rn在公共的致动器外壳中形成致动器。致动器或控制器R1、R2、Ri、Rn分别进一步包括通信模块,该通信模块被配置用于与外部循环网络控制器11和/或计算机系统10进行无线和/或有线数据通信。循环网络控制器11包括一个或多个可编程处理器和连接到(一个或多个)处理器的数据存储系统。计算机系统10包括具有一个或多个可编程处理器的一个或多个操作计算机和连接到(一个或多个)处理器的数据存储系统。循环网络控制器11和计算机系统10被配置(编程)成执行稍后更详细描述的各种功能。
如图2和3中所图示的,根据配置端实施例,计算机系统10作为循环网络1环境的部分被现场(on-site)布置,例如在同一建筑物或房屋中,或者在远程位置中,经由通信网络2连接到循环网络1和/或循环网络控制器11。通信网络2包括固定和/或移动通信网络,例如WLAN(无线局域网)、GSM(全球移动通信系统)、UMTS(通用移动电话系统)、5G或其他移动无线电网络。在实施例中,通信网络2包括互联网,并且计算机系统10被实现为基于云的计算机系统。
在下面的段落中,参考图4和5描述的是由循环网络控制器11和/或计算机系统10执行的用于平衡多区域循环网络1或其消耗装置,即分别为热能交换器E1、E2、Ei、En的可能的步骤的序列。
应该指出的是,对于包括六通调节阀的循环网络1,针对第一液压子网络和针对第二液压子网络确定特性参数,第一液压子网络包括耦合到用于加热的第一流体输送回路的区域Z1、Z2、Zi、Zn,第二液压子网络包括耦合到用于冷却的第二流体输送回路的区域Z1、Z2、Zi、Zn。
如图4中所图示的,在步骤S1中,计算机系统10确定并记录针对循环网络1的调节阀V1、V2、Vi、Vn的单独流量特性IFC。更具体地,计算机系统10针对调节阀V1、V2、Vi、Vn中的每个确定并记录单独流量特性IFC,其包括,对于相应调节阀Vi的不同阀位置vi,由公共流量传感器12测量的总流量ϕtot,而循环网络1的其余其他阀V1、V2、Vn被设置到关闭位置,因此,测量的总流量ϕtot对应于通过相应调节阀Vi和相关联的区域Zi的单独流量ϕi。图6图示了针对特定阀Vi的单独流量特性IFC的示例。
在步骤S2中,计算机系统10确定并记录针对循环网络1的调节阀V1、V2、Vi、Vn的组合流量特性CFC。更具体地,计算机系统10针对调节阀V1、V2、Vi、Vn中的每个确定并记录组合流量特性CFC,其包括,对于相应调节阀Vi的不同阀位置vi,由公共流量传感器12测量的总流量ϕtot,而循环网络1的其余其他阀V1、V2、Vn被设置到打开位置。在一个实施例中,为了确定和记录针对调节阀Vi的组合流量特性CFC,循环网络1的其余其他阀V1、V2、Vn(全部)被设置到完全打开位置。在替代实施例中,循环网络1的其余其他调节阀V1、V2、Vn被设置到在从关闭阀位置到完全打开阀位置的范围内的多个不同的阀位置。图6和7图示了针对特定阀Vi的组合流量特性CFC的示例。
在实施例中,在步骤S2中,计算机系统10针对循环网络1的调节阀V1、V2、Vi、Vn进一步确定并记录流体的“互补”流量CF,该流体的“互补”流量CF针对相应的调节阀Vi指示在相应调节阀Vi的关闭阀位置处由流量传感器12测量的流体的总流量Φtot,而循环网络1的其余其他调节阀V1、V2、Vn被设置到打开阀位置。本质上,流体的“互补”流量CF指示当相应的调节阀Vi被设置到关闭阀位置时,在它们的相应的打开位置处流入到循环网络1的其余其他调节阀V1、V2、Vn的流体的流量。
图7图示了针对特定调节阀Vi的流体的互补流量CF的示例。图7进一步图示了循环网络1的其他调节阀V1、V2、Vn的打开阀位置对相应调节阀Vi的流体的流量的影响,这归因于它们的共享管道段的相互作用/相互依赖。具体地,图7图示了例如作为从相应调节阀Vi的组合流量特性CFC中减去(抵消(off-set))流体的“互补”流量CF的结果的根据流体的“互补”流量CF和相应调节阀Vi的组合流量特性CFC确定的相应调节阀Vi的相关流量特性DFC。本领域技术人员将理解,根据流体的“互补”流量CF和相应调节阀Vi的组合流量特性CFC的比较,其他数学运算可能确定相关流量特性DFC。相应调节阀Vi的相关流量特性DFC也在图8中示出。如图7和图8中所示,相关流量特性DFC的过程清楚地图示了由于区域相互作用,完全打开阀V1、V2和Vn对相应调节阀Vi的影响。如图9中所图示的,区域相互作用针对特定调节阀Vi限定了流量特性的区域AFC,该流量特性的区域AFC在循环网络1的所有其他调节阀V1、V2、Vn都被关闭时由阀的单独流量特性IFC确定,并且在循环网络1的所有其他调节阀V1、V2、Vn都被完全打开时由相关流量特性DFC确定(由流体的互补流量CF调节)。流量特性的区域AFC根据循环网络1的其他调节阀V1、V2、Vn的阀位置来确定特定调节阀Vi的可能流量特性。例如,在图9中,附图标记DFC*指的是当循环网络1的其他调节阀V1、V2、Vn被设置到中间位置时,例如被设置在对应于半开(50%)的阀孔口的位置处时,特定调节阀Vi的相关流量特性。
在步骤S3中,计算机系统10使用相应调节阀V1、V2、Vi、Vn的单独流量特性IFC和组合流量特性CFC,针对调节阀V1、V2、Vi、Vn确定并存储各个校正因子βi。校正因子βi反映了由循环网络1的其他调节阀V1、V2、Vn在其相应的阀位置v1、v2、vn处对相应调节阀Vi的流体的流量的影响。本质上,确定各个校正因子βi,使得根据针对相应阀位置vi的单独流量特性IFC,通过循环网络1中的调节阀的给定阀位置v1、v2、vi、vn处的相应调节阀Vi的流体的流量Φi(v1,v2,vi,vn)对应于通过该相应阀Vi的单独流体的流量Φi(vi)乘以这些阀位置v1、v2、vi、vn处的校正因子βi(v1,v2,vi,vn)(由其校正):
通过计算机系统10将目标函数应用于相应区域Zi的调节阀Vi的单独流量特性IFC和特定调节阀Vi的相关流量特性DFC、DFC*来迭代地确定区域特定校正因子。
针对区域特定校正因子的目标函数被定义为:
其中涉及特定调节阀Vi的单独流量特性IFC(通过特定调节阀Vi的流量取决于其相应阀位置vi),并且/>涉及特定调节阀Vi的相关流量特性DFC、DFC*(通过特定调节阀Vi的流量取决于调节阀V1、V2、Vi、Vn的阀位置v1、v2、vi、vn)。由于所有区域Z1、Z2、Zi、Zn的相关流量特性DFC之和等于总流量,因此分母可以用测量的总流量的值来替换,从而将测量值合并到目标函数中。计算机系统10迭代地更新区域特定校正因子/>以实现目标函数。当达到迭代终点或收敛标准时,即当与目标“1”的差异被最小化时,迭代过程结束。例如,当针对循环网络1的调节阀V1、V2、Vi、Vn的所有观察到的阀位置v1、v2、vi、vn,比率/>或分别在区间[0.99,1.01]内时,迭代过程结束。本质上,校正因子/>通过最小化目标函数来确定,该目标函数旨在使基于校正因子和单独流量特性IFC预测的总流量接近如由相关流量特性DFC、DFC*确定的测量总流量/>。
在实施例中,为了近似起见,假设在特定的阀位置vi处,相应调节阀Vi的流体的流量Φi(vi)与循环网络1的调节阀V1、V2、Vi、Vn的阀位置的相关性,以及因此校正因子由循环网络1的调节阀V1、V2、Vi、Vn的平均阀位置/>的线性函数来定义。因此,针对调节阀V1、V2、Vi、Vn的校正因子βi可以使用区域特定相关因子αi来定义:
。
这种线性近似的实际适用性在图9中示出。具体地,图9示出了曲线图,其图示了在循环网络1中的调节阀V1、V2、Vi、Vn的不同平均阀位置处的相应调节阀Vi的(区域特定)校正因子βi的确定值DCF(DCF、DCF*、DCF**),其中αi由通过(区域特定)校正因子βi的确定值DCF(DCF、DCF*、DCF**)的拟合线f的“斜率”来定义。具体地,在图9中,附图标记DCF指的是对于循环网络1的所有其余其他调节阀V1、V2、Vn被设置到关闭位置并且特定调节阀Vi根据其单独流量特性IFC执行时的情况,分别接近“1”的特定区域Zi或调节阀Vi的确定的校正因子βi。附图标记DCF*分别指的是对于循环网络1的所有其余其他调节阀V1、V2、Vn被设置到完全打开位置并且特定调节阀Vi根据其(抵消)相关流量特性DFC*执行时的情况,特定区域Zi或调节阀Vi的确定的校正因子βi。附图标记DCF**分别指的是对于循环网络1的其余其他调节阀V1、V2、Vn被设置到中间位置并且特定调节阀Vi根据其相应相关流量特性DFC**执行时的情况,特定区域Zi或调节阀Vi的确定的校正因子βi,其在图8中描绘。更具体地,通过计算机系统10将目标函数应用于相应区域Zi的调节阀Vi的单独流量特性IFC和在循环网络1的调节阀V1、V2、Vi、Vn的阀位置v1、v2、vi、vn处的特定调节阀Vi的组合流量特性CFC,迭代地确定区域特定相关因子αi。
针对区域特定相关因子的目标函数被定义为:
其中涉及特定调节阀Vi的单独流量特性IFC,并且/>涉及针对调节阀V1、V2、Vi、Vn的阀位置v1、v2、vi、vn测量的总流量,如由循环网络1的调节阀V1、V2、Vi、Vn的阀位置v1、v2、vi、vn处的特定调节阀Vi的组合流量特性CFC定义的那样。计算机系统10迭代地更新区域特定相关因子/>,以实现目标函数。当达到迭代终点或收敛标准时,即当与目标“1”的差异被最小化时,迭代过程结束。例如,当针对循环网络1的调节阀V1、V2、Vi、Vn的所有观察到的阀位置v1、v2、vi、vn,比率/>在区间[0.99,1.01]内时,迭代过程结束。本质上,区域特定相关因子/>通过最小化目标函数来确定,该目标函数旨在使基于相关因子/>、平均阀位置/>和单独流量特性IFC预测的总流量接近测量的总流量/>。
本领域技术人员将理解,更复杂(更高阶)的函数或可以被用于分别定义或近似区域特定相关或校正因子βi。
在步骤S4中,计算机系统10和/或循环网络控制器11分别使用区域特定校正因子βi或相关因子αi来平衡多区域循环网络1或其消耗装置。
如图5中所图示的,在步骤S41中,计算机系统10和/或循环网络控制器11分别接收循环网络1的调节阀V1、V2、Vi、Vn的流体的流量Φi的设定点si。
在实施例中,在步骤S41中,计算机系统10和/或循环网络控制器11分别接收由相应的热能交换器E1、E2、Ei、En在(一个或多个)区域Z1、Z2、Zi、Zn中传递或交换的热能的设定点,并使用热能传递设定点si确定调节阀V1、V2、Vi、Vn的流体的流量Φi的设定点si。更具体地,计算机系统10和/或循环网络控制器11分别使用热能交换器E1、E2、Ei、En的热能传递设定点和当前热能传递速率来确定设定点si。计算机系统10和/或循环网络控制器11分别使用区域Z1、Z2、Zi、Zn中的测量的供应和返回温度T1sup、T2sup、Tisup、Tnsup、T1ret、T2ret、Tiret、Tnret以及通过相应区域Z1、Z2、Zi、Zn的阀V1、V2、Vi、Vn的流量ϕ1、ϕ2、ϕi、ϕn的流速来确定热能交换器E1、E2、Ei、En的当前热能传递速率。因此,该实施例使得能够实现一种控制和平衡多区域循环网络1中的能量传递的方法。
在步骤S42中,计算机系统10和/或循环网络控制器11使用调节阀V1、V2、Vi、Vn的单独流量特性IFC分别针对各个设定点si确定和设置调节阀V1、V2、Vi、Vn的各个阀位置v1、v2、vi、vn。
在步骤S43中,计算机系统10和/或循环网络控制器11分别使用通过所有调节阀V1、V2、Vi、Vn在它们相应的各个阀位置v1、v2、vi、vn处的预期流体的流量Φi的总和,以及针对设置到它们的各个阀位置v1、v2、vi、vn的调节阀V1、V2、Vi、Vn测量的流体的总流量(以及一旦它们被确定的区域特定校正因子/>)来确定平衡因子b:
。
在步骤S44中,计算机系统10和/或循环网络控制器11分别使用平衡因子b确定调节阀V1、V2、Vi、Vn的调节的阀位置v1、v2、vi、vn。具体地,设定点si由平衡因子b缩放,并且最初使用调节阀V1、V2、Vi、Vn的单独流量特性IFC针对缩放的设定点si确定调节的阀位置v1、v2、vi、vn:
。
在步骤S45中,计算机系统10和/或循环网络控制器11分别使用调节的阀位置v1、v2、vi、vn来确定区域特定校正因子βi或相关因子αi。具体地,使用线性近似方法,例如使用分别针对区域Z1、Z2、Zi、Zn或调节阀V1、V2、Vi、Vn存储的相关因子αi,针对调节的阀位置v1、v2、vi、vn确定区域特定校正因子βi:
。
在步骤S46中,计算机系统10和/或循环网络控制器11分别使用区域特定校正因子βi和/或相关因子αi,分别确定调节阀V1、V2、Vi、Vn的校正阀位置v1、v2、vi、vn,以反映调节阀V1、V2、Vi、Vn或循环网络1的区域Z1、Z2、Zi、Zn的相互影响。具体地,由平衡因子b缩放的设定点si分别由区域特定校正因子βi和/或相关因子αi进一步缩放或校正,并且使用调节阀V1、V2、Vi、Vn的单独流量特性IFC针对缩放和校正的设定点si确定校正的阀位置v1、v2、vi、vn:
。
在步骤S47中,计算机系统10和/或循环网络控制器11分别针对调节阀V1、V2、Vi、Vn确定针对校正阀位置v1、v2、vi、vn的迭代确定是否已经达到迭代终点。在实施例中,迭代终点被定义为变化阈值,该变化阈值定义了使迭代继续的迭代循环中的阀位置v1、v2、vi、vn的变化的最小比率或百分比。例如,变化阈值被设置为1%、2%或5%。如果迭代循环中阀位置v1、v2、vi、vn的总变化比率低于变化阈值,则达到迭代终点。替代地或组合地,当已经达到执行的迭代循环的最大数量时,达到迭代终点。例如,最大迭代循环数被设置为10、20、50或100。
如果还尚未达到迭代终点,则计算机系统10和/或循环网络控制器11分别在步骤S48中继续迭代过程,在步骤S45和S46中使用步骤S46的校正阀位置v1、v2、vi、vn来确定细化的区域特定校正因子βi和/或相关因子αi以及进一步细化的校正阀位置v1、v2、vi、vn。
否则,如果已经达到迭代终点,则在步骤S49中,计算机系统10和/或循环网络控制器11分别使用步骤S46的校正阀位置v1、v2、vi、vn来设置调节阀V1、V2、Vi、Vn的阀位置v1、v2、vi、vn。
在步骤S43中,通过计算机系统10和/或循环网络控制器11分别使用调节阀V1、V2、Vi、Vn的设定点si的总和与针对设置到它们的校正阀位置v1、v2、vi、vn的调节阀V1、V2、Vi、Vn测量的流体的当前总流量确定当前平衡因子b,动态和迭代平衡继续。
在这一点上,应该注意的是,在其中循环网络1包括布置在区域Z1、Z2、Zi、Zn中的单独流量传感器以用于测量分别通过区域Z1、Z2、Zi、Zn或调节阀V1、V2、Vi、Vn的流体的单独流量ϕ1、ϕ2、ϕi、ϕn的实施例中,计算机系统10使用由单独流量传感器测量的流体的单独流量ϕ1、ϕ2、ϕi、ϕn来确定相应调节阀V1、V2、Vi、Vn的单独流量特性IFC和相应调节阀V1、V2、Vi、Vn的组合流量特性CFC,从而减少计算和迭代循环。
还应当注意,在其中循环网络1包括被配置和布置成测量循环网络1的(差分)系统压力ΔP的压力传感器的实施例中,测量的(单独的和总的)流量值由当前压力值()缩放。
应当注意,在描述中,计算机程序代码已经与特定的处理器相关联,并且步骤的序列已经以特定的次序呈现,然而,本领域技术人员将理解,计算机程序代码可以被不同地构造,并且步骤中的至少一些的次序可以改变,而不偏离本发明的范围。例如,本领域技术人员将理解,上述功能和操作中的至少一些可以在计算机系统10、循环网络控制器11和/或控制器R1、R2、Ri、Rn中的一个或多个上实现和执行。
Claims (19)
1.一种平衡循环网络(1)的方法,所述循环网络(1)包括多个并联区域(Z1、Z2、Zi、Zn),在每个区域(Z1、Z2、Zi、Zn)中具有调节阀(V1、V2、Vi、Vn),用于调节通过相应区域(Z1、Z2、Zi、Zn)的流体的流量(Φ1、Φ2、ΦI、ΦN、Φi、Φn),所述方法包括:
使用一个流量传感器(12)来测量通过循环网络(1)的多个并联区域(Z1、Z2、Zi、Zn)的流体的总流量(Φtot);以及
在计算机(10)中针对调节阀(V1、V2、Vi、Vn)中的每个记录(S1)单独流量特性(IFC),所述单独流量特性针对相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)指示由流量传感器(12)在相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的不同阀位置处测量的流体的总流量(Φtot),而循环网络(1)的其余其他调节阀被设置到关闭阀位置;
其中所述方法进一步包括:
在计算机(10)中针对调节阀(V1、V2、Vi、Vn)中的每个记录(S2)组合流量特性(CFC),所述组合流量特性(CFC)针对相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)指示由流量传感器(12)在相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的不同阀位置处测量的流体的总流量(Φtot),而循环网络(1)的其余其他调节阀(V1、V2、Vi、Vn)被设置到打开阀位置;
通过计算机(10)使用相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的单独流量特性(IFC)和相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的组合流量特性(CFC),来确定(S3)针对调节阀(V1、V2、Vi、Vn)中的每个的校正因子(βi),由此确定校正因子(βi),使得根据针对相应阀位置(vi)的单独流量特性(IFC),通过循环网络(1)中的调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的给定阀位置(v1、v2、vi、vn)处的相应调节阀(Vi)的流体的流量(Φi)对应于通过该相应阀(Vi)的单独流体的流量(Φi)乘以这些阀位置(v1、v2、vi、vn)处的校正因子(βi);以及
通过计算机(10)使用区域(Z1、Z2、Zi、Zn)的目标流量(S1、S2、Si、Sn)和调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的校正因子(βi)设置调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的阀位置,来平衡(S4)循环网络(1),由此计算机(10)使用调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的各个阀位置来确定(S45)针对调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的校正因子(βi),计算机(10)使用区域(Z1、Z2、Zi、Zn)的目标流量(S1、S2、Si、Sn)和调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的校正因子(βi)来确定(S46)调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的校正阀位置,并且计算机(10)使用校正阀位置来设置(S49)调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的阀位置。
2.根据权利要求1所述的方法,其中平衡(S4)循环网络(1)包括计算机(10)使用区域(Z1、Z2、Zi、Zn)的目标流量(S1、S2、Si、Sn)和调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的单独流量特性(IFC)来确定(S42)调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的各个阀位置,并且进一步使用调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的各个阀位置来确定(S3)针对调节阀(V1、V2、Vi、Vn)中的每个的校正因子(βi)。
3.根据权利要求1所述的方法,其中执行迭代过程包括计算机(10)在重复第一步骤和第二步骤之前,使用校正阀位置来确定(S47)是否达到迭代终点。
4.根据权利要求1至2中的一项所述的方法,其中记录(S2)组合流量特性(CFC)包括计算机(10)在从关闭阀位置到完全打开阀位置的范围内,针对调节阀(V1、V2、Vi、Vn)中的每个记录由流量传感器(12)在相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的不同阀位置处和循环网络(1)的其余其他调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的不同阀位置处测量的流体的总流量(Φtot);并且确定(S3)校正因子(βi)包括计算机(10)针对循环网络(1)的调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的多个不同阀位置确定(S3)针对调节阀(V1、V2、Vi、Vn)中的每个的校正因子(βi)。
5.根据权利要求1至2中的一项所述的方法,其中所述方法进一步包括在计算机(10)中针对调节阀(V1、V2、Vi、Vn)中的每个记录(S2)互补流体的流量(CF),所述互补流体的流量(CF)针对相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)指示由流量传感器(12)在相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的关闭阀位置处测量的流体的总流量(Φtot),而循环网络(1)的其余其他调节阀(V1、V2、Vi、Vn)被设置到打开阀位置;以及确定(S3)校正因子(βi)包括计算机(10)使用相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的互补流体的流量(CF)和相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的组合流量特性(CFC)。
6.根据权利要求1至2中的一项所述的方法,其中所述方法进一步包括计算机(10)使用相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的组合流量特性(CFC)和由流量传感器(12)在相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的关闭阀位置处测量的流体的总流量(Φtot)来计算调节阀(V1、V2、Vi、Vn)中的每个的相关流量特性(DFC),而循环网络(1)的其余其他调节阀(V1、V2、Vi、Vn)被设置到打开阀位置;以及计算机(10)通过将目标函数应用于相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的相关流量特性(DFC)和相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的单独流量特性(IFC)来确定针对调节阀(V1、V2、Vi、Vn)中的每个的校正因子(βi)。
7.根据权利要求1至2中的一项所述的方法,其中确定(S3)校正因子(βi)包括计算机(10)根据循环网络(1)的调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的阀位置来计算平均阀位置,以及使用平均阀位置和特定区域(Z1、Z2、Zi、Zn)的区域特定相关因子(αi)来确定特定区域(Z1、Z2、Zi、Zn)的相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的校正因子(βi)。
8.根据权利要求1至2中的一项所述的方法,其中,所述方法进一步包括使用压力传感器来测量循环网络(1)的当前系统压力(Δp);以及计算机(10)使用当前系统压力来缩放由流量传感器(12)测量的流体的总流量(Φtot)。
9.根据权利要求1至2中的一项所述的方法,其中所述方法进一步包括使用一个或多个单独流量传感器来测量通过相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的单独流体的流量(Φ1、Φ2、Φ、Φn);以及计算机(10)使用由单独流量传感器测量的单独流体的流量(Φ1、Φ2、Φ、Φn)来确定相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的单独流量特性(IFC)和相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的组合流量特性(CFC)。
10.一种用于平衡循环网络(1)的计算机系统(10),所述循环网络(1)包括多个并联区域(Z1、Z2、Zi、Zn),在每个区域(Z1、Z2、Zi、Zn)中具有调节阀(V1、V2、Vi、Vn),用于调节通过相应区域(Z1、Z2、Zi、Zn)的流体的流量(Φ1、Φ2、Φi、Φn);以及流量传感器(12),其用于测量通过循环网络(1)的多个并联区域(Z1、Z2、Zi、Zn)的流体的总流量(Φtot),所述计算机系统(10)包括处理器,所述处理器被配置成:从流量传感器(12)接收通过多个并联区域(Z1、Z2、Zi、Zn)的流体的总流量(Φtot);以及
针对调节阀(V1、V2、Vi、Vn)中的每个记录(S1)单独流量特性(IFC),单独流量特性针对相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)指示由流量传感器(12)在相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的不同阀位置处测量的流体的总流量(Φtot),而循环网络(1)的其余其他调节阀被设置到关闭阀位置;
其中所述处理器被进一步配置成:
针对调节阀(V1、V2、Vi、Vn)中的每个记录(S2)组合流量特性(CFC),所述组合流量特性(CFC)针对相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)指示由流量传感器(12)在相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的不同阀位置处测量的流体的总流量(Φtot),而循环网络(1)的其余其他调节阀(V1、V2、Vi、Vn)被设置到打开阀位置;
使用相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的单独流量特性(IFC)和相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的组合流量特性(CFC),来确定(S3)针对调节阀(V1、V2、Vi、Vn)中的每个的校正因子(βi),由此确定校正因子(βi),使得根据针对相应阀位置(vi)的单独流量特性(IFC),通过循环网络(1)中的调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的给定阀位置(v1、v2、vi、vn)处的相应调节阀(Vi)的流体的流量(Φi)对应于通过该相应阀(Vi)的单独流体的流量(Φi)乘以这些阀位置(v1、v2、vi、vn)处的校正因子(βi);以及
通过使用区域(Z1、Z2、Zi、Zn)的目标流量(S1、S2、Si、Sn)和调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的校正因子(βi)设置调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的阀位置来平衡(S4)循环网络(1),这是通过使用调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的各个阀位置来确定(S45)针对调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的校正因子(βi),使用区域(Z1、Z2、Zi、Zn)的目标流量(S1、S2、Si、Sn)和调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的校正因子(βi)来确定(S46)调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的校正阀位置,并且使用校正阀位置来设置(S49)调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的阀位置。
11.根据权利要求10所述的计算机系统(10),其中,所述处理器被配置成通过使用区域(Z1、Z2、Zi、Zn)的目标流量(S1、S2、Si、Sn)和调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的单独流量特性(IFC)来确定调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的各个阀位置以及进一步使用调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的各个阀位置来确定(S3)针对调节阀(V1、V2、Vi、Vn)中的每个的校正因子(βi),来平衡(S4)循环网络(1)。
12.根据权利要求10所述的计算机系统(10),其中,所述处理器被配置成在重复第一步骤和第二步骤之前,使用校正阀位置来确定是否达到迭代终点,来执行迭代过程。
13.根据权利要求10至11中的一项所述的计算机系统(10),其中,所述处理器被配置成通过在从关闭阀位置到完全打开阀位置的范围内,针对调节阀(V1、V2、Vi、Vn)中的每个记录由流量传感器(12)在相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的不同阀位置处以及在循环网络(1)的其余其他调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的不同阀位置处测量的流体的总流量(Φtot),来记录(S2)组合流量特性(CFC);以及针对循环网络(1)的调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的多个不同阀位置确定(S3)针对调节阀(V1、V2、Vi、Vn)中的每个的校正因子(βi)。
14.根据权利要求10至11中的一项所述的计算机系统(10),其中,所述处理器被配置成针对调节阀(V1、V2、Vi、Vn)中的每个记录(S2)互补流体的流量(CF),所述互补流体的流量(CF)针对相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)指示由流量传感器(12)在相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的关闭阀位置处测量的流体的总流量(Φtot),而循环网络(1)的其余其他调节阀(V1、V2、Vi、Vn)被设置到打开阀位置;以及使用相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的互补流体的流量(CF)和相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的组合流量特性(CFC)来确定(S3)校正因子(βi)。
15.根据权利要求10至11中的一项所述的计算机系统(10),其中所述处理器被进一步配置成使用相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的组合流量特性(CFC)和由流量传感器(12)在相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的关闭阀位置处测量的流体的总流量(Φtot)来计算针对调节阀(V1、V2、Vi、Vn)中的每个的相关流量特性(DFC),而循环网络(1)的其余其他调节阀(V1、V2、Vi、Vn)被设置到打开阀位置;并且通过将目标函数应用于相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的相关流量特性(DFC)和相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的单独流量特性(IFC)来确定(S3)针对调节阀(V1、V2、Vi、Vn)中的每个的校正因子(βi)。
16.根据权利要求10至11中的一项所述的计算机系统(10),其中,所述处理器被配置成通过如下操作来确定(S3)校正因子(βi):根据循环网络(1)的调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的阀位置来计算平均阀位置,以及使用平均阀位置和特定区域(Z1、Z2、Zi、Zn)的区域特定相关因子(αi)来确定针对特定区域(Z1、Z2、Zi、Zn)的相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的校正因子(βi)。
17.根据权利要求10至11中的一项所述的计算机系统(10),其中,所述处理器被配置成从压力传感器接收循环网络(1)的当前系统压力(Δp);以及使用当前系统压力来缩放由流量传感器(12)测量的流体的总流量(Φtot)。
18.根据权利要求10至11中的一项所述的计算机系统(10),所述处理器被配置成从一个或多个单独流量传感器接收通过相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的单独流体的流量(Φ1、Φ2、Φ、Φn);以及使用来自单独流量传感器的单独流体的流量(Φ1、Φ2、Φ、Φn)来确定相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的单独流量特性(IFC)和相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的组合流量特性(CFC)。
19.一种计算机程序产品,包括其上存储有计算机程序代码的非暂时性计算机可读介质,所述计算机程序代码被配置成控制计算机系统(10)的一个或多个处理器,用于平衡循环网络(1),所述循环网络(1)包括:多个并联区域(Z1、Z2、Zi、Zn),在每个区域(Z1、Z2、Zi、Zn)中具有调节阀(V1、V2、Vi、Vn),用于调节通过相应区域(Z1、Z2、Zi、Zn)的流体的流量(Φ1、Φ2、Φi、Φn);以及流量传感器(12),用于测量通过循环网络(1)的多个并联区域(Z1、Z2、Zi、Zn)的流体的总流量(Φtot),使得计算机系统(10):
从流量传感器(12)接收通过多个并联区域(Z1、Z2、Zi、Zn)的流体的总流量(Φtot);以及
针对调节阀(V1、V2、Vi、Vn)中的每个记录(S1)单独流量特性(IFC),单独流量特性针对相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)指示由流量传感器(12)在相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的不同阀位置处测量的流体的总流量(Φtot),而循环网络(1)的其余其他调节阀被设置到关闭阀位置;
其中,所述计算机程序代码被进一步配置成控制计算机系统(10)的一个或多个处理器,使得计算机系统(10):
针对调节阀(V1、V2、Vi、Vn)中的每个记录(S2)组合流量特性(CFC),所述组合流量特性(CFC)针对相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)指示由流量传感器(12)在相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的不同阀位置处测量的流体的总流量(Φtot),而循环网络(1)的其余其他调节阀(V1、V2、Vi、Vn)被设置到打开阀位置;
使用相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的单独流量特性(IFC)和相应调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的组合流量特性(CFC),确定(S3)针对调节阀(V1、V2、Vi、Vn)中的每个的校正因子(βi),由此确定校正因子(βi),使得根据针对相应阀位置(vi)的单独流量特性(IFC),通过循环网络(1)中的调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的给定阀位置(v1、v2、vi、vn)处的相应调节阀(Vi)的流体的流量(Φi)对应于通过该相应阀(Vi)的单独流体的流量(Φi)乘以这些阀位置(v1、v2、vi、vn)处的校正因子(βi);以及
通过使用区域(Z1、Z2、Zi、Zn)的目标流量(S1、S2、Si、Sn)和调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的校正因子(βi)设置调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的阀位置来平衡(S4)循环网络(1),这是通过使用调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的各个阀位置来确定(S45)针对调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的校正因子(βi),使用区域(Z1、Z2、Zi、Zn)的目标流量(S1、S2、Si、Sn)和调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的校正因子(βi)来确定(S46)调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的校正阀位置,并且使用校正阀位置来设置(S49)调节阀(V1、V2、Vi、Vn)的阀位置。
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