CN115355648A - 多模块冷水机组的控制方法和装置 - Google Patents

多模块冷水机组的控制方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多模块冷水机组的控制方法和装置，该多模块冷水机组包括至少两个模块，各个模块设置有冷水进水和对应的冷水出水，每个模块设置有压缩机，通过对应的压缩机各个模块的冷水出水汇聚至总管处，该方法包括：获取总管实际出水温度与目标出水温度的偏差；获取各个模块的压缩机的当前运行状态；根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略；按照所述目标控制策略，控制各个模块运行。本发明解决了相关技术中各模块长期处于负荷不均的状态，导致机组使用寿命缩短的问题。

Description

多模块冷水机组的控制方法和装置
技术领域
本发明涉及冷水机组技术领域，具体涉及一种多模块冷水机组的控制方法和装置。
背景技术
在多模块冷水机组中，直接通过将总冷量平均到每个模块的方式进行负荷分配，会使每个压缩机均处于开启状态，会缩短压缩机使用寿命，且每个压缩机可能均处于低负荷运行状态，使系统性能降低，且当每个模块用的压缩机不同时，机组额定制冷量不同，各模块的运行负荷可能相差较大，会使得部分压缩机长期处于较高负荷运行，部分压缩机长期较低负荷运行，各模块长期处于负荷不均的状态，会缩短机组使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种多模块冷水机组的控制方法和装置，以解决相关技术中各模块长期处于负荷不均的状态，导致机组使用寿命缩短的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明采取了以下技术方案：
根据本发明的一个方面，提供了一种多模块冷水机组的控制方法，多模块冷水机组包括至少两个模块，各个模块设置有冷水进水和对应的冷水出水，每个模块设置有压缩机，通过对应的压缩机各个模块的冷水出水汇聚至总管处，所述方法包括：获取总管实际出水温度与目标出水温度的偏差；获取各个模块的压缩机的当前运行状态；根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略；按照所述目标控制策略，控制各个模块运行。
可选的，获取各个模块的压缩机的当前运行状态，包括：获取各个模块的压缩机的开启情况；所述根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略，包括：根据所述开启情况，确定压缩机的未开启个数；根据所述偏差和所述未开启个数，确定对各个模块的目标控制策略。
可选的，所述根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略，包括：在所述偏差小于第一温度阈值且压缩机的未开启个数大于0的情况下，获取各模块的压缩机负荷的平均值，并确定各模块中负荷大于所述平均值且负荷最大的第一压缩机，以第一目标步幅减小所述第一压缩机的运行频率，直到对应的偏差大于或等于所述第一温度阈值为止，或者直到所述第一压缩机的负荷达到第一负荷范围为止，或者直到所述第一压缩机为负荷大于所述平均值中的负荷最小的压缩机为止。
可选的，所述方法还包括：若所述第一压缩机的负荷达到所述第一负荷范围时对应的偏差小于所述第一温度阈值，则重新计算各模块的压缩机负荷的平均值，并确定除所述第一压缩机之外的其他压缩机中负荷大于重新计算的平均值且负荷最大的第二压缩机，以所述第一目标步幅减小所述第二压缩机的运行频率，直到对应的偏差大于或等于所述第一温度阈值为止，或者直到所述第二压缩机的负荷达到第一负荷范围为止，或者直到所述第二压缩机为负荷大于所述重新计算的平均值的压缩机中负荷最小的压缩机为止。
可选的，所述方法还包括：若所述第二压缩机为负荷大于所述重新计算的平均值的压缩机中负荷最小的压缩机，且对应的偏差小于所述第一温度阈值，则确定各模块中负荷小于所述平均值且负荷最小的第三压缩机，关闭所述第三压缩机。
可选的，所述方法还包括：重新计算各模块的负荷的平均值，并确定除所述第三压缩机之外的其他压缩机中负荷小于重新计算的平均值且负荷最小的第四压缩机，以所述第一目标步幅增大所述第四压缩机的运行频率，直到对应的偏差大于或等于所述第一温度阈值为止。
可选的，所述根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略，包括：在所述偏差小于第一温度阈值且压缩机的未开启个数等于0的情况下，按照负荷从大到小的次序，依次降低高于各模块的负荷的平均值的压缩机的频率，直到满足|Xjmax-Xj_ave|/Xj_ave-|Xjmin-Xj_ave|/Xj_ave≤ψ1，为止，或者，直到遍历至高于所述平均值的压缩机中的最后一个为止；其中，Xjmax为降频后的最大负荷，Xj_ave为降频后的平均负荷，Xjmin为降频后的最小负荷，ψ1为第一阈值。
可选的，所述方法还包括：在遍历至高于所述平均值的压缩机中的最后一个的情况下，若所述偏差小于所述第一温度阈值，则按照负荷从小到大的次序，基于第二目标步幅增大低于各模块的负荷的平均值的压缩机的频率，直到|Xjmax-Xj_ave|/Xj_ave-|Xjmin-Xj_ave|/Xj_ave≤ψ1为止。
可选的，所述根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略，包括：在所述偏差大于第二温度阈值且压缩机的未开启个数大于0的情况下，确定压缩机负荷最小的第五压缩机，并按照第三目标步幅增大所述第五压缩机的频率，直到
Figure BDA0003748067310000041
其中，Xjmin为增频后的最小负荷，Xj_ave为增频后的平均负荷，
Figure BDA0003748067310000042
为第二阈值。
可选的，所述方法还包括：在所有小于平均负荷的压缩机均分别满足
Figure BDA0003748067310000043
的情况下，启动未开启的压缩机。
可选的，所述根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略，包括：在所述偏差大于第二温度阈值且压缩机的未开启个数等于0的情况下，按照负荷从小到大的次序，将低于压缩机负荷的平均值的压缩机的频率依次降低一次频率，直到所述偏差小于或等于所述第二温度阈值为止。
可选的，所述根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略，包括：在所述偏差大于或等于第一温度阈值、小于或等于第二温度阈值且压缩机的未开启个数大于或等于0的情况下，按照第四目标幅度降低对应最大负荷的压缩机的频率，并按照第五目标幅度升高对应最小负荷的压缩机的频率，直至满足|Xjmax-Xj_ave|/Xj_ave-|Xjmin-Xj_ave|/Xj_ave≤ψ2为止，其中，Xjmax为频率调整后的最大负荷，Xj_ave为频率调整后的平均负荷，Xjmin为频率调整后的最小负荷，ψ2为第三阈值。
根据本发明的另一个方面，提供了一种多模块冷水机组的控制装置，多模块冷水机组包括至少两个模块，各个模块设置有冷水进水和对应的冷水出水，每个模块设置有压缩机，通过对应的压缩机各个模块的冷水出水汇聚至总管处，所述装置包括：偏差获取单元，用于获取总管实际出水温度与目标出水温度的偏差；当前运行状态获取单元，用于获取各个模块的压缩机的当前运行状态；目标控制策略确定单元，用于根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略；运行控制单元，用于按照所述目标控制策略，控制各个模块运行。
可选的，当前运行状态获取单元还用于：获取各个模块的压缩机的开启情况；所述根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略，包括：根据所述开启情况，确定压缩机的未开启个数；根据所述偏差和所述未开启个数，确定对各个模块的目标控制策略。
可选的，目标控制策略确定单元还用于：在所述偏差小于第一温度阈值且压缩机的未开启个数大于0的情况下，获取各模块的压缩机负荷的平均值，并确定各模块中负荷大于所述平均值且负荷最大的第一压缩机，以第一目标步幅减小所述第一压缩机的运行频率，直到对应的偏差大于或等于所述第一温度阈值为止，或者直到所述第一压缩机的负荷达到第一负荷范围为止，或者直到所述第一压缩机为负荷大于所述平均值中的负荷最小的压缩机为止。
可选的，所述装置还用于：若所述第一压缩机的负荷达到所述第一负荷范围时对应的偏差小于所述第一温度阈值，则重新计算各模块的压缩机负荷的平均值，并确定除所述第一压缩机之外的其他压缩机中负荷大于重新计算的平均值且负荷最大的第二压缩机，以所述第一目标步幅减小所述第二压缩机的运行频率，直到对应的偏差大于或等于所述第一温度阈值为止，或者直到所述第二压缩机的负荷达到第一负荷范围为止，或者直到所述第二压缩机为负荷大于所述重新计算的平均值的压缩机中负荷最小的压缩机为止。
可选的，所述装置还用于：若所述第二压缩机为负荷大于所述重新计算的平均值的压缩机中负荷最小的压缩机，且对应的偏差小于所述第一温度阈值，则确定各模块中负荷小于所述平均值且负荷最小的第三压缩机，关闭所述第三压缩机。
可选的，所述装置还用于：重新计算各模块的负荷的平均值，并确定除所述第三压缩机之外的其他压缩机中负荷小于重新计算的平均值且负荷最小的第四压缩机，以所述第一目标步幅增大所述第四压缩机的运行频率，直到对应的偏差大于或等于所述第一温度阈值为止。
可选的，所述目标控制策略确定单元还用于：在所述偏差小于第一温度阈值且压缩机的未开启个数等于0的情况下，按照负荷从大到小的次序，依次降低高于各模块的负荷的平均值的压缩机的频率，直到满足|Xjmax-Xj_ave|/Xj_ave-|Xjmin-Xj_ave|/Xj_ave≤ψ1，为止，或者，直到遍历至高于所述平均值的压缩机中的最后一个为止；其中，Xjmax为降频后的最大负荷，Xj_ave为降频后的平均负荷，Xjmin为降频后的最小负荷，ψ1为第一阈值。
可选的，所述装置还用于：在遍历至高于所述平均值的压缩机中的最后一个的情况下，若所述偏差小于所述第一温度阈值，则按照负荷从小到大的次序，基于第二目标步幅增大低于各模块的负荷的平均值的压缩机的频率，直到|Xjmax-Xj_ave|/Xj_ave-|Xjmin-Xj_ave|/Xj_ave≤ψ1为止。
可选的，所述目标控制策略确定单元还用于：在所述偏差大于第二温度阈值且压缩机的未开启个数大于0的情况下，确定压缩机负荷最小的第五压缩机，并按照第三目标步幅增大所述第五压缩机的频率，直到
Figure BDA0003748067310000061
Figure BDA0003748067310000062
其中，Xjmin为增频后的最小负荷，Xj_ave为增频后的平均负荷，
Figure BDA0003748067310000063
为第二阈值。
可选的，所述装置还用于：在所有小于平均负荷的压缩机均分别满足
Figure BDA0003748067310000071
的情况下，启动未开启的压缩机。
可选的，所述目标控制策略确定单元还用于：在所述偏差大于第二温度阈值且压缩机的未开启个数等于0的情况下，按照负荷从小到大的次序，将低于压缩机负荷的平均值的压缩机的频率依次降低一次频率，直到所述偏差小于或等于所述第二温度阈值为止。
可选的，所述目标控制策略确定单元还用于：在所述偏差大于或等于第一温度阈值、小于或等于第二温度阈值且压缩机的未开启个数大于或等于0的情况下，按照第四目标幅度降低对应最大负荷的压缩机的频率，并按照第五目标幅度升高对应最小负荷的压缩机的频率，直至满足|Xjmax-Xj_ave|/Xj_ave-|Xjmin-Xj_ave|/Xj_ave≤ψ2为止，其中，Xjmax为频率调整后的最大负荷，Xj_ave为频率调整后的平均负荷，Xjmin为频率调整后的最小负荷，ψ2为第三阈值。
本发明提供的多模块冷水机组的控制方法，通过获取总管实际出水温度与目标出水温度的偏差；获取各个模块的压缩机的当前运行状态；根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略；按照所述目标控制策略，控制各个模块运行。解决了相关技术中各模块长期处于负荷不均的状态，导致机组使用寿命缩短，以及多模块冷水机组中部分模块负荷分配不合理造成压缩机能效不够高的技术问题。根据总管实际出水温度与目标出水温度的偏差、压缩机状态进行多模块调度，可以使各模块处于比较均衡的状态点。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种多模块冷水机组的控制方法的示意图；
图2是本发明实施例提供的一种单模块冷水机组系统原理示意图；
图3是本发明实施例提供的一种多模块冷水机组冷冻水循环示意图；
图4是本发明实施例提供的一种多模块冷水机组的控制装置的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
根据本发明实施例，提供了一种多模块冷水机组的控制方法。请参阅图1，该方法可以可以通过终端(如多模块冷水机组)或者服务器(如多模块冷水机组所关联的服务器)执行，多模块冷水机组包括至少两个模块，各个模块设置有冷水进水和对应的冷水出水，每个模块设置有压缩机，通过对应的压缩机各个模块的冷水出水汇聚至总管处，该方法可以包括：
步骤S102，获取总管实际出水温度与目标出水温度的偏差；
步骤S104，获取各个模块的压缩机的当前运行状态；
步骤S106，根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略；
步骤S108，按照所述目标控制策略，控制各个模块运行。
可以参考图2，提供了一种单模块冷水机组系统原理示意图，如图2所示，该单模块冷水机组系统包括：1、变频压缩机；2、风冷式冷凝器；3、风机；4、节流阀；5、壳管式蒸发器。上述多模块冷水机组即由至少两个单模块冷水机组系统构成。
可以参考图3，提供了一种多模块冷水机组冷冻水循环示意图，如图3所示，多模块冷水机组冷冻水循环，每个模块冷冻水出水温度(控制目标，可设，例如为7℃)固定，将各支管出水汇集到总的出水管，出水温度与各支管出水温度相同。
本发明提供的多模块冷水机组的控制方法，通过获取总管实际出水温度与目标出水温度的偏差；获取各个模块的压缩机的当前运行状态；根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略；按照所述目标控制策略，控制各个模块运行。解决了相关技术中各模块长期处于负荷不均的状态，导致机组使用寿命缩短，以及多模块冷水机组中部分模块负荷分配不合理造成压缩机能效不够高的技术问题。根据总管实际出水温度与目标出水温度的偏差、压缩机状态进行多模块调度，可以使各模块处于比较均衡的状态点。
在一种实施例中，可以通过以下方式获取各个模块的压缩机的当前运行状态：获取各个模块的压缩机的开启情况；所述根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略，包括：根据所述开启情况，确定压缩机的未开启个数；根据所述偏差和所述未开启个数，确定对各个模块的目标控制策略。
在一种实施例中，据总管出水温度情况及机组当前运行状态可以有以下6种运行模式：
模式一：总管出水温度偏差Δttotal＜α，且压缩机未开启个数Nc>0；
模式二：总管出水温度偏差Δttotal＜α，且压缩机未开启个数Nc＝0；
模式三：总管出水温度偏差Δttotal＞β，且压缩机未开启个数Nc>0；
模式四：总管出水温度偏差Δttotal＞β，且压缩机未开启个数Nc＝0；
模式五：总管出水温度偏差α≤Δttotal≤β，且压缩机未开启个数Nc>0；
模式六：总管出水温度偏差α≤Δttotal≤β，且压缩机未开启个数Nc＝0；
其中，Δttotal为机组运行时实际出水温度与目标出水温度的偏差，α、β为出水温度偏差上下限。
在一种实施例中，可以通过以下方式根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略：在所述偏差小于第一温度阈值且压缩机的未开启个数大于0的情况下，获取各模块的压缩机负荷的平均值，并确定各模块中负荷大于所述平均值且负荷最大的第一压缩机，以第一目标步幅减小所述第一压缩机的运行频率，直到对应的偏差大于或等于所述第一温度阈值为止，或者直到所述第一压缩机的负荷达到第一负荷范围为止，或者直到所述第一压缩机为负荷大于所述平均值中的负荷最小的压缩机为止。
在一种实施例中，还可以包括：若所述第一压缩机的负荷达到所述第一负荷范围时对应的偏差小于所述第一温度阈值，则重新计算各模块的压缩机负荷的平均值，并确定除所述第一压缩机之外的其他压缩机中负荷大于重新计算的平均值且负荷最大的第二压缩机，以所述第一目标步幅减小所述第二压缩机的运行频率，直到对应的偏差大于或等于所述第一温度阈值为止，或者直到所述第二压缩机的负荷达到第一负荷范围为止，或者直到所述第二压缩机为负荷大于所述重新计算的平均值的压缩机中负荷最小的压缩机为止。
在一种实施例中，还可以包括：若所述第二压缩机为负荷大于所述重新计算的平均值的压缩机中负荷最小的压缩机，且对应的偏差小于所述第一温度阈值，则确定各模块中负荷小于所述平均值且负荷最小的第三压缩机，关闭所述第三压缩机。
在一种实施例中，还可以包括：重新计算各模块的负荷的平均值，并确定除所述第三压缩机之外的其他压缩机中负荷小于重新计算的平均值且负荷最小的第四压缩机，以所述第一目标步幅增大所述第四压缩机的运行频率，直到对应的偏差大于或等于所述第一温度阈值为止。
在一种实施例中，还可以通过以下方式根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略，包括：在所述偏差小于第一温度阈值且压缩机的未开启个数等于0的情况下，按照负荷从大到小的次序，依次降低高于各模块的负荷的平均值的压缩机的频率，直到满足|Xjmax-Xj_ave|/Xj_ave-|Xjmin-Xj_ave|/Xj_ave≤ψ1，为止，或者，直到遍历至高于所述平均值的压缩机中的最后一个为止；其中，Xjmax为降频后的最大负荷，Xj_ave为降频后的平均负荷，Xjmin为降频后的最小负荷，ψ1为第一阈值。
在一种实施例中，还可以包括：在遍历至高于所述平均值的压缩机中的最后一个的情况下，若所述偏差小于所述第一温度阈值，则按照负荷从小到大的次序，基于第二目标步幅增大低于各模块的负荷的平均值的压缩机的频率，直到|Xjmax-Xj_ave|/Xj_ave-|Xjmin-Xj_ave|/Xj_ave≤ψ1为止。
在一种实施例中，还可以通过以下方式根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略：在所述偏差大于第二温度阈值且压缩机的未开启个数大于0的情况下，确定压缩机负荷最小的第五压缩机，并按照第三目标步幅增大所述第五压缩机的频率，直到
Figure BDA0003748067310000111
其中，Xjmin为增频后的最小负荷，Xj_ave为增频后的平均负荷，
Figure BDA0003748067310000112
为第二阈值。
在一种实施例中，还可以包括：在所有小于平均负荷的压缩机均分别满足
Figure BDA0003748067310000121
的情况下，启动未开启的压缩机。
在一种实施例中，还可以通过以下方式根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略，包括：在所述偏差大于第二温度阈值且压缩机的未开启个数等于0的情况下，按照负荷从小到大的次序，将低于压缩机负荷的平均值的压缩机的频率依次降低一次频率，直到所述偏差小于或等于所述第二温度阈值为止。
在一种实施例中，还可以通过以下方式根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略，包括：在所述偏差大于或等于第一温度阈值、小于或等于第二温度阈值且压缩机的未开启个数大于或等于0的情况下，按照第四目标幅度降低对应最大负荷的压缩机的频率，并按照第五目标幅度升高对应最小负荷的压缩机的频率，直至满足|Xjmax-Xj_ave|/Xj_ave-|Xjmin-Xj_ave|/Xj_ave≤ψ2为止，其中，Xjmax为频率调整后的最大负荷，Xj_ave为频率调整后的平均负荷，Xjmin为频率调整后的最小负荷，ψ2为第三阈值。
上述实施例，根据总管实际出水温度与目标出水温度的偏差、压缩机未开启个数划分运行模式，引入平均负荷概念，使各模块尽可能地在平均负荷附近运行，同时根据压缩机累计运行时间来确定是否开启未开启的压缩机，可延长机组使用寿命；利用压缩机运行特点，根据压缩机本身具有最佳运行负荷状态点的特点，在平衡各模块负荷时使更多模块的压缩机处于最佳运行负荷区间。即解决了多模块冷水机组直接按冷量平均分配原则导致部分模块长期处于高负荷或低负荷运行导致机组寿命缩短的问题；又解决了多模块冷水机组中部分模块负荷分配不合理造成压缩机能效不够高的问题。
根据本公开实施例还提供了一种多模块冷水机组的控制方法。该方法中，据总管出水温度情况及机组当前运行状态可以有以下6种运行模式：
模式一：总管出水温度偏差Δttotal＜α，且压缩机未开启个数Nc>0；
模式二：总管出水温度偏差Δttotal＜α，且压缩机未开启个数Nc＝0；
模式三：总管出水温度偏差Δttotal＞β，且压缩机未开启个数Nc>0；
模式四：总管出水温度偏差Δttotal＞β，且压缩机未开启个数Nc＝0；
模式五：总管出水温度偏差α≤Δttotal≤β，且压缩机未开启个数Nc>0；
模式六：总管出水温度偏差α≤Δttotal≤β，且压缩机未开启个数Nc＝0；
其中，Δttotal为机组运行时实际出水温度与目标出水温度的偏差，α、β为出水温度偏差上下限。
其中，模块运行状态要与显示板通讯，故障模块可以通过各支管进出水温差来判定，若进出水管温度相同，则判定为故障模块，通过显示板计算故障模块数n，总模块数为N，则正常运行模块数为N-n，且可以记录每个模块压缩机的累计运行时间。在该实施例中，可以根据实际用水需求，记录机组运行时总管实际出水温度与目标出水温度的偏差Δttotal＝tso-tmo，其中tso为总管实际出水温度，tmo为总管目标出水温度，与各支管目标出水温度相同，设定出水温度偏差上下限α、β(可设，根据实际应用场合而定，例如取-0.5℃、+0.5℃)。另外，可以通过机组的实际制冷量、压缩机实际运行频率计算各模块实际运行负荷Xji、压缩机实际运行负荷Xci，计算机组各模块平均负荷Xj_ave，
Figure BDA0003748067310000131
其中，压缩机存在最优运行负荷点Xopt，Xopt与压缩机本身的特性有关，根据实验测得压缩机运行性能曲线图可以确定，确定最优运行负荷区间，|Xc-Xopt|<δ(可设，例如取0.2)时，当压缩机负荷落在此区间时，压缩机的性能系数最大。
根据总管出水温度情况及机组实际运行状态可以有6种运行模式，各模块冷水机组负荷调节与加卸载控制方法如下：
模式一：总管出水温度偏差Δttotal＜α，且压缩机未开启个数Nc>0，此时总管实际出水温度偏低，机组负荷偏大，有部分模块未开启，先计算此时机组各模块平均负荷Xj_ave，筛选出满足Xji＞Xj_ave的负荷最大的机组Xjmax，以步幅γ减小对应模块的压缩机频率，降完频率后重新计算压缩机负荷、机组平均负荷，若仍满足总管出水温度Δttotal＜α，则仍以步幅γ减小第一次筛选出的模块的压缩机频率，若此台压缩机的负荷已处于最优负荷区间内，则重新计算机组各模块平均负荷Xj_ave，重新筛选负荷最大的机组Xjmax，第一次筛选出的模块参与平均负荷计算，但不再参与降频；若筛选出的所有满足Xji＞Xj_ave的机组仍满足总管出水温度Δttotal＜α，还需要继续降负荷，则筛选出Xji＜Xj_ave的机组的最小负荷Xjmin，关闭该模块，重新筛选出最小负荷Xjmin的模块，每次以步幅γ增大此模块的压缩机频率，直至满足出水温度需求。可选的，由于还有部分压缩机未开启，当压缩机累计运行时间达到限制时，未开启的压缩机开启，代替已开启的压缩机。
模式二：总管出水温度偏差Δttotal＜α，且压缩机未开启个数Nc＝0，此时各模块已全部开启，总管实际出水温度偏低，机组负荷偏大，此时依次降低高负荷下运行的模块的压缩机频率，若降完频率之后满足|Xjmax-Xj_ave|/Xj_ave-|Xjmin-Xj_ave|/Xj_ave＞ψ(可设，例如为30％，设立此值的目的主要是平均各模块的负荷值)，则继续降低Xjmax，此时出水温度偏低，则增大Xjmin，每次以步幅γ增大Xjmin对应模块的压缩机频率直至满足出水温度需求后，重新筛选出Xjmin、Xjmin，直至满足|Xjmax-Xj_ave|/Xj_ave-|Xjmin-Xj_ave|/Xj_ave≤ψ为止。
模式三：总管出水温度偏差Δttotal＞β，且压缩机未开启个数Nc>0，此时总管实际出水温度偏高，机组负荷偏小，但仍有部分模块未开启，则筛选出最小负荷Xjmin对应的模块，以步幅γ增大Xjmin对应模块的压缩机频率直至满足此模块负荷|Xjmin-Xj_ave|＜φ(可设，例如取15％，此值是为了平衡负荷较小的压缩机的负荷，使更多负荷较小的压缩机处于性能更优的工况下运行)，若所有小于平均负荷Xj_ave的模块的负荷满足|Xjmin-Xj_ave|＜φ，则考虑开启未开启模块的压缩机，此时通过压缩机累计运行时间控制，从累计运行时间最短的压缩机开启，开启后压缩机频率的增大方式同小负荷模压缩机的控制方式。
模式四：总管出水温度偏差Δttotal＞β，且压缩机未开启个数Nc＝0，此时总管实际出水温度偏高，机组负荷偏小，且所有模块均已开启，此时依次增大低负荷下运行的模块的压缩机频率，每增大依次负荷都重新筛选出Xjmin，因此最初的Xjmax可能会增大，直至满足出水温度需求；
模式五：总管出水温度偏差α≤Δttotal≤β，且压缩机未开启个数Nc>0，此时总管出水温度已满足要求，但有部分模块未开启，但已满足出水温度需求，此时需要平衡各模块负荷，最大负荷Xjmax与最小负荷Xjmin的模块均需要调节，先将最大负荷Xjmax对应模块的压缩机以步幅γ减小频率(此时排除压缩机已处于最优负荷区间运行的模块)，此时出水温差可能会满足Δttotal>β，此时再将最小负荷Xjmin对应的模块的压缩机以步幅γ增大频率，直至满足|Xjmax-Xj_ave|/Xj_ave-|Xjmin-Xj_ave|/Xj_ave≤ψ为止，对于未开启的压缩机以压缩机累计运行时间进行控制，当已开启的压缩机达到运行时间限制，先开启累计运行时间最少的压缩机，再开启运行时间较多的压缩机。
模式六：总管出水温度偏差α≤Δttotal≤β，且压缩机未开启个数Nc＝0，此时总管出水温度已满足要求，且全部模块均已开启，按模式五进行控制即可。
该实施例，根据总管实际出水温度与目标出水温度的偏差、压缩机未开启个数划分运行模式，根据不同的运行模式进行多模块调度，可以使各模块处于比较均衡的状态点；通过引入平均负荷概念，使各模块尽可能地在平均负荷附近运行，同时根据压缩机累计运行时间来确定是否开启未开启的压缩机，可延长机组使用寿命；并且，利用压缩机运行特点，根据压缩机本身具有最佳运行负荷状态点的特点，在平衡各模块负荷时使更多模块的压缩机处于最佳运行负荷区间，提高系统运行性能。
如图4所示，为了实现上述的任一方法，根据本发明的另一个方面，还提供了一种多模块冷水机组的控制装置，多模块冷水机组包括至少两个模块，各个模块设置有冷水进水和对应的冷水出水，每个模块设置有压缩机，通过对应的压缩机各个模块的冷水出水汇聚至总管处，该装置包括：
偏差获取单元40，用于获取总管实际出水温度与目标出水温度的偏差；
当前运行状态获取单元42，用于获取各个模块的压缩机的当前运行状态；
目标控制策略确定单元44，用于根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略；
运行控制单元46，用于按照所述目标控制策略，控制各个模块运行。
本实施例提供的多模块冷水机组的控制装置，通过偏差获取单元40获取总管实际出水温度与目标出水温度的偏差；当前运行状态获取单元42获取各个模块的压缩机的当前运行状态；目标控制策略确定单元44根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略；运行控制单元46按照所述目标控制策略，控制各个模块运行。解决了相关技术中各模块长期处于负荷不均的状态，导致机组使用寿命缩短，以及多模块冷水机组中部分模块负荷分配不合理造成压缩机能效不够高的技术问题。根据总管实际出水温度与目标出水温度的偏差、压缩机状态进行多模块调度，可以使各模块处于比较均衡的状态点。
可选的，当前运行状态获取单元还用于：获取各个模块的压缩机的开启情况；所述根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略，包括：根据所述开启情况，确定压缩机的未开启个数；根据所述偏差和所述未开启个数，确定对各个模块的目标控制策略。
可选的，目标控制策略确定单元还用于：在所述偏差小于第一温度阈值且压缩机的未开启个数大于0的情况下，获取各模块的压缩机负荷的平均值，并确定各模块中负荷大于所述平均值且负荷最大的第一压缩机，以第一目标步幅减小所述第一压缩机的运行频率，直到对应的偏差大于或等于所述第一温度阈值为止，或者直到所述第一压缩机的负荷达到第一负荷范围为止，或者直到所述第一压缩机为负荷大于所述平均值中的负荷最小的压缩机为止。
可选的，所述装置还用于：若所述第一压缩机的负荷达到所述第一负荷范围时对应的偏差小于所述第一温度阈值，则重新计算各模块的压缩机负荷的平均值，并确定除所述第一压缩机之外的其他压缩机中负荷大于重新计算的平均值且负荷最大的第二压缩机，以所述第一目标步幅减小所述第二压缩机的运行频率，直到对应的偏差大于或等于所述第一温度阈值为止，或者直到所述第二压缩机的负荷达到第一负荷范围为止，或者直到所述第二压缩机为负荷大于所述重新计算的平均值的压缩机中负荷最小的压缩机为止。
可选的，所述装置还用于：若所述第二压缩机为负荷大于所述重新计算的平均值的压缩机中负荷最小的压缩机，且对应的偏差小于所述第一温度阈值，则确定各模块中负荷小于所述平均值且负荷最小的第三压缩机，关闭所述第三压缩机。
可选的，所述装置还用于：重新计算各模块的负荷的平均值，并确定除所述第三压缩机之外的其他压缩机中负荷小于重新计算的平均值且负荷最小的第四压缩机，以所述第一目标步幅增大所述第四压缩机的运行频率，直到对应的偏差大于或等于所述第一温度阈值为止。
可选的，所述目标控制策略确定单元还用于：在所述偏差小于第一温度阈值且压缩机的未开启个数等于0的情况下，按照负荷从大到小的次序，依次降低高于各模块的负荷的平均值的压缩机的频率，直到满足|Xjmax-Xj_ave|/Xj_ave-|Xjmin-Xj_ave|/Xj_ave≤ψ1，为止，或者，直到遍历至高于所述平均值的压缩机中的最后一个为止；其中，Xjmax为降频后的最大负荷，Xj_ave为降频后的平均负荷，Xjmin为降频后的最小负荷，ψ1为第一阈值。
可选的，所述装置还用于：在遍历至高于所述平均值的压缩机中的最后一个的情况下，若所述偏差小于所述第一温度阈值，则按照负荷从小到大的次序，基于第二目标步幅增大低于各模块的负荷的平均值的压缩机的频率，直到|Xjmax-Xj_ave|/Xj_ave-|Xjmin-Xj_ave|/Xj_ave≤ψ1为止。
可选的，所述目标控制策略确定单元还用于：在所述偏差大于第二温度阈值且压缩机的未开启个数大于0的情况下，确定压缩机负荷最小的第五压缩机，并按照第三目标步幅增大所述第五压缩机的频率，直到
Figure BDA0003748067310000191
Figure BDA0003748067310000192
其中，Xjmin为增频后的最小负荷，Xj_ave为增频后的平均负荷，
Figure BDA0003748067310000193
为第二阈值。
可选的，所述装置还用于：在所有小于平均负荷的压缩机均分别满足
Figure BDA0003748067310000194
的情况下，启动未开启的压缩机。
可选的，所述目标控制策略确定单元还用于：在所述偏差大于第二温度阈值且压缩机的未开启个数等于0的情况下，按照负荷从小到大的次序，将低于压缩机负荷的平均值的压缩机的频率依次降低一次频率，直到所述偏差小于或等于所述第二温度阈值为止。
可选的，所述目标控制策略确定单元还用于：在所述偏差大于或等于第一温度阈值、小于或等于第二温度阈值且压缩机的未开启个数大于或等于0的情况下，按照第四目标幅度降低对应最大负荷的压缩机的频率，并按照第五目标幅度升高对应最小负荷的压缩机的频率，直至满足|Xjmax-Xj_ave|/Xj_ave-|Xjmin-Xj_ave|/Xj_ave≤ψ2为止，其中，Xjmax为频率调整后的最大负荷，Xj_ave为频率调整后的平均负荷，Xjmin为频率调整后的最小负荷，ψ2为第三阈值。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述任一控制方法中的步骤。
当然，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关硬件(如处理器，控制器等)来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程。其中所述的存储介质可为存储器、磁碟、光盘等。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (13)

1.一种多模块冷水机组的控制方法，其特征在于，多模块冷水机组包括至少两个模块，各个模块设置有冷水进水和对应的冷水出水，每个模块设置有压缩机，通过对应的压缩机各个模块的冷水出水汇聚至总管处，其中，所述方法包括：
获取总管实际出水温度与目标出水温度的偏差；
获取各个模块的压缩机的当前运行状态；
根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略；
按照所述目标控制策略，控制各个模块运行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取各个模块的压缩机的当前运行状态，包括：
获取各个模块的压缩机的开启情况；
所述根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略，包括：
根据所述开启情况，确定压缩机的未开启个数；
根据所述偏差和所述未开启个数，确定对各个模块的目标控制策略。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略，包括：
在所述偏差小于第一温度阈值且压缩机的未开启个数大于0的情况下，获取各模块的压缩机负荷的平均值，并确定各模块中负荷大于所述平均值且负荷最大的第一压缩机，以第一目标步幅减小所述第一压缩机的运行频率，直到对应的偏差大于或等于所述第一温度阈值为止，或者直到所述第一压缩机的负荷达到第一负荷范围为止，或者直到所述第一压缩机为负荷大于所述平均值中的负荷最小的压缩机为止。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述第一压缩机的负荷达到所述第一负荷范围时对应的偏差小于所述第一温度阈值，则重新计算各模块的压缩机负荷的平均值，并确定除所述第一压缩机之外的其他压缩机中负荷大于重新计算的平均值且负荷最大的第二压缩机，以所述第一目标步幅减小所述第二压缩机的运行频率，直到对应的偏差大于或等于所述第一温度阈值为止，或者直到所述第二压缩机的负荷达到第一负荷范围为止，或者直到所述第二压缩机为负荷大于所述重新计算的平均值的压缩机中负荷最小的压缩机为止。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述第二压缩机为负荷大于所述重新计算的平均值的压缩机中负荷最小的压缩机，且对应的偏差小于所述第一温度阈值，则确定各模块中负荷小于所述平均值且负荷最小的第三压缩机，关闭所述第三压缩机。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
重新计算各模块的负荷的平均值，并确定除所述第三压缩机之外的其他压缩机中负荷小于重新计算的平均值且负荷最小的第四压缩机，以所述第一目标步幅增大所述第四压缩机的运行频率，直到对应的偏差大于或等于所述第一温度阈值为止。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略，包括：
在所述偏差小于第一温度阈值且压缩机的未开启个数等于0的情况下，按照负荷从大到小的次序，依次降低高于各模块的负荷的平均值的压缩机的频率，直到满足|Xjmax-Xj_ave|/Xj_ave-|Xjmin-Xj_ave|/Xj_ave≤ψ1，为止，或者，直到遍历至高于所述平均值的压缩机中的最后一个为止；
其中，Xjmax为降频后的最大负荷，Xj_ave为降频后的平均负荷，Xjmin为降频后的最小负荷，ψ1为第一阈值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在遍历至高于所述平均值的压缩机中的最后一个的情况下，若所述偏差小于所述第一温度阈值，则按照负荷从小到大的次序，基于第二目标步幅增大低于各模块的负荷的平均值的压缩机的频率，直到|Xjmax-Xj_ave|/Xj_ave-|Xjmin-Xj_ave|/Xj_ave≤ψ1为止。
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略，包括：
在所述偏差大于第二温度阈值且压缩机的未开启个数大于0的情况下，确定压缩机负荷最小的第五压缩机，并按照第三目标步幅增大所述第五压缩机的频率，直到
Figure FDA0003748067300000031
其中，Xjmin为增频后的最小负荷，Xj_ave为增频后的平均负荷，
Figure FDA0003748067300000032
为第二阈值。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所有小于平均负荷的压缩机均分别满足
Figure FDA0003748067300000033
的情况下，启动未开启的压缩机。
11.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略，包括：
在所述偏差大于第二温度阈值且压缩机的未开启个数等于0的情况下，按照负荷从小到大的次序，将低于压缩机负荷的平均值的压缩机的频率依次降低一次频率，直到所述偏差小于或等于所述第二温度阈值为止。
12.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略，包括：
在所述偏差大于或等于第一温度阈值、小于或等于第二温度阈值且压缩机的未开启个数大于或等于0的情况下，按照第四目标幅度降低对应最大负荷的压缩机的频率，并按照第五目标幅度升高对应最小负荷的压缩机的频率，直至满足|Xjmax-Xj_ave|/Xj_ave-|Xjmin-Xj_ave|/Xj_ave≤ψ2为止，
其中，Xjmax为频率调整后的最大负荷，Xj_ave为频率调整后的平均负荷，Xjmin为频率调整后的最小负荷，ψ2为第三阈值。
13.一种多模块冷水机组的控制装置，其特征在于，多模块冷水机组包括至少两个模块，各个模块设置有冷水进水和对应的冷水出水，每个模块设置有压缩机，通过对应的压缩机各个模块的冷水出水汇聚至总管处，所述装置包括：
偏差获取单元，用于获取总管实际出水温度与目标出水温度的偏差；
当前运行状态获取单元，用于获取各个模块的压缩机的当前运行状态；
目标控制策略确定单元，用于根据所述偏差和所述当前运行状态，确定对各个模块的目标控制策略；
运行控制单元，用于按照所述目标控制策略，控制各个模块运行。
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