CN115540219A - 空调及其限电控制方法、存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调及其限电控制方法、存储介质。其中空调的限电控制方法，包括：根据限电要求与空调的实际使用情况的关系，选择对应的控制策略；当所述控制策略为降能力控制策略时，根据室外环境温度选择对应的控制子策略，以实现限电要求与舒适性的平衡；根据所述控制子策略对空调的运行参数进行控制。本发明可以实现限电与舒适性的平衡。

Description

空调及其限电控制方法、存储介质

技术领域

本发明涉及空调限电控制的技术领域，尤其涉及一种空调的限电控制方法。

背景技术

能耗控制一直是用电的一个目标之一，随着人们的用电需求不断增加，在一些用电需求供不应求的情况下，会有相应的能耗使用限制需求。

为结合客户的限电需求，空调行业逐渐推广限电功能。但现有技术中，为了达到能耗双控的要求，无论什么情况都首要牺牲了用户的舒适性。

例如，在极端条件下限电时，空调运行效果将会受到很大影响，完全无法满足用户舒适性。此时若用户强制控制机组运行，无法保证机组可靠性，直接影响机组使用寿命。

因此，如何提供一种结合实际情况来对空调进行限定控制的方法是行业需要解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中空调限电首要牺牲用户舒适性，导致限电时空调舒适性不佳的技术问题，本发明提出了空调及其限电控制方法、存储介质。

本发明提出的空调的限电控制方法，包括：

根据限电要求与空调的实际使用情况的关系，选择对应的控制策略；

当所述控制策略为降能力控制策略时，根据室外环境温度选择对应的控制子策略，以实现限电要求与舒适性的平衡；

根据所述控制子策略对空调的运行参数进行控制。

进一步，当所述限电要求满足0＜X₀＜100％，且空调的实际功率满足P_实/P_额＞X₀时，选择的控制策略为所述降能力控制策略，所述降能力控制策略对空调的运行参数进行降能力控制，所述X₀为限电要求，P_实为空调的实际功率，P_额为空调的额定功率，0＜X₁＜X₀。

进一步，当室外环境温度满足预设范围，则选择的控制子策略为限电策略，所述限电策略对空调的运行参数进行降能力控制，使得空调的实际功率满足P_实/P_额≤X₁。

进一步，当室外环境温度不满足预设范围，则选择的控制子策略为舒适性优先限电策略，所述舒适性优先限电策略对空调的运行参数进行降能力控制，使得空调的实际功率满足P_实/ P_额≤X₂，X₂＞X₀。

进一步，当执行所述降能力控制策略时，通过动态函数逼近运算找到满足P_实/P_额≤X_目标的P_实目标，再基于不同的控制子策略选择不同的降能力系数对空调的运行参数进行降能力控制。

进一步，所述控制子策略为限电策略对应的降能力系数大于所述控制子策略为舒适性优先限电策略对应的降能力系数。

进一步，预先存储空调各工况下空调的实际功率对应的最优能效的运行参数的历史取值，当得到P_实目标时，根据P_实目标所对应的最优能效的运行参数的历史取值，对所述运行参数进行控制。

进一步，当所述限电要求满足0＜X₀＜100％，且空调的实际功率满足X₁＜P_实/P_额≤X₀时，选择的控制策略为限能力控制策略，所述限能力控制策略禁止空调进一步提升能力，所述X₀为限电要求，P_实为空调的实际功率，P_额为空调的额定功率，0＜X₁＜X₀。

进一步，当所述限电要求满足0＜X₀＜100％，且空调的实际功率满足P_实/P_额≤X₁时，选择的控制策略为正常控制策略，所述X₀为限电要求，P_实为空调的实际功率，P_额为空调的额定功率，0＜X₁＜X₀。

进一步，当所述限电要求X₀满足X₀＝0时，选择的控制策略为停机策略。

本发明提出的空调，包括控制模块，所述控制模块采用上述技术方案所述的空调的限电控制方法在限电时对空调进行控制。

本发明提出的计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序运行时执行上述技术方案所述的空调的限电控制方法。

本发明根据限电要求与空调的实际使用情况的关系，选择不同的控制策略，并非统一地以牺牲用户舒适度作为首选，同时在需要对空调进行降能力控制时，还考虑了室外环境温度，以此来进一步选择不同地控制子策略，从而实现限电与舒适性的平衡。

本发明通过限电自逐优的控制算法，基于预先准备的能耗最优的数据库，使得机组可以实现智能化控制，在限电时自动寻找机组持续稳定运行的平衡点，同时兼顾用户舒适性体验。有效缓解当前电力供应紧张的局面，积极响应政府节能号召。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明一实施例的主要流程图。

图2是本发明一实施例的详细流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

如图1所示，本发明提出的空调的限电控制方法，先根据限电要求与空调的实际使用情况的关系，选择对应的控制策略。控制策略可以是限能力控制策略，也可以是降能力控制策略。

当用户控制空调，对应的用电的控制策略为限能力控制策略，则说明用户当前的用电量满足限电需求，因而不会对用户自我认知的舒适性产生影响，因而可以以用户选择的运行参数为准，对空调进行控制。本发明充分考虑了用户当前的实际使用情况，在实际使用情况本身就满足限电需求时，并未采取相应的降能措施去牺牲用户的舒适性，而是采取限能力措施，避免用户之后的调整不满足限电需求。

当所选择的控制策略为降能力控制策略时，降能力控制策略意味着用户当前的用电量不能满足限电需求，需要对空调进行限电相关的控制，此时如果如现有技术一般，仅考虑满足限电需求，必然首要牺牲用户的舒适性。因而本发明引入了室外环境温度，根据室外环境温度的具体情况来选择对应的控制子策略，以实现限电要求与舒适性的平衡，然后再根据对应的控制子策略对空调的运行参数进行控制，从而使得空调被限电时，用户的舒适性也可以根据实际情况得到一定的考虑。

如图2所示，下面以一个具体实施例来对本发明的构思进行详细说明。

本发明所指限电要求指的是在正常用电需求的基础上限制用户仅使用正常用电需求的一定比例，该比例大于等于0，且小于100％，例如正常用户需求是开空调1小时耗1度电，限电要求可以是要求当前用电量为0，即限电要求X₀为0，即用户不产生任何耗电量。再例如，限电要求X₀还可以为70％，即仅允许用户使用正常用电需求的70％。本发明对限电要求X₀的具体数值举例只是为了说明本发明的构思，并不对X₀的具体取值进行限定。

如果X₀为100％时，实际上是当前没有限电需求，为了方便统一说明，本发明将这种情况划分为限电一档(即无限电需求)。

当存在限电需求时，此时空调需要运行节能模式，以尽可能实现限电需求。节能模式下存在两种情况，一种是限电要求X₀满足0＜X₀＜100％，本发明将这种情况称之为限电二档。另一种是限电要求X₀满足X₀＝0，本发明将这种情况称之为限电三档。限电三档的用电要求比限电二档更为严格。

限电一档时，由于用户的正常使用情况满足对应的限电要求，因而此时控制可以正常控制，满足了用户设定的舒适性需求。更优的，还可以优先满足用户的舒适性需求。

限电二档时，即限电要求满足0＜X₀＜100％，此时分为三种情况。

当限电要求满足0＜X₀＜100％，且空调的实际功率满足P_实/P_额≤X₁时，X₀为限电要求，P _实为空调的实际功率，P_额为空调的额定功率，0＜X₁＜X₀。X₁表示占据限电需求的一定比例的限定需求，例如，在一个实施例中，可以使X₁＝90％X₀等。此时说明当前用户的操作满足限电需求，并且短时间内空调的调节不会超过限电需求的上限，那么选择的控制策略可以为正常控制策略。

当限电要求满足0＜X₀＜100％，且空调的实际功率满足X₁＜P_实/P_额≤X₀时，X₀为限电要求， P_实为空调的实际功率，P_额为空调的额定功率，0＜X₁＜X₀，此时用户对空调的实际使用情况满足限电需求，但是短时间内机组调节可能会超过限电需求上限，选择的控制策略为限能力控制策略，限能力控制策略具体为禁止空调进一步提升能力。在一个实施例中，可以限制空调的压缩机进一步提升能力，例如压缩机的频率保持当前频率，或者小于当前频率。例如制冷量或制热量小于或等于当前的制冷量或制热量，即制冷量或制冷量不再进一步提升。在其他实施例中，也可以是对风机等频率进行限制，但是由于空调系统中空调的能力与压缩机的状态密切相关，因而较优的是优先考虑压缩机相关的运行参数来对空调的能力进行限制。

当限电要求满足0＜X₀＜100％，且空调的实际功率满足P_实/P_额＞X₀时，选择的控制策略为降能力控制策略，降能力控制策略中需要对空调的运行参数进行降能力控制，其中X₀为限电要求，P_实为空调的实际功率，P_额为空调的额定功率，并且0＜X₁＜X₀。

降能力控制策略是进一步降低空调的能力，例如采取降低压缩机的频率、降低风机的频率、增大各类阀门的开度当中的至少一种措施，从另一方面来说，就是降低空调的制冷量或制热量。

降能力控制策略需要使得空调的制冷量或制热量下降，那么势必会影响到用户的舒适度，为了平衡限电需求的实现以及用户的使用舒适度，本发明将降能力控制策略与室外环境温度进行进一步的结合，基于不同的情况来选择相对优选的控制策略，从而实现两者的平衡，避免首要牺牲用户舒适度来达到限电需求的目的。

室外环境温度有一个通常的范围，例如0到40℃，或者0到35℃等等，室外环境温度根据空调具体所处的地理位置的不同，其通常的范围也存在一些差异，本发明的数值举例只是为了详细说明本发明的构思，不限定本发明的具体数值范围。

本发明将室外环境温度的这个通常的范围作为预设范围，如果室外环境温度满足预设范围，说明室外环境温度并非极端环境，此时选择的控制子策略为限电策略。该限电策略对空调的运行参数进行降能力控制，使得空调的实际功率满足P_实/P_额≤X₁。如果室外环境温度不满足预设范围，例如小于0℃，如-15℃等，或者大于40℃，45℃等，本发明将这些不满足预设范围的室外环境温度称之为极端环境，在极端环境下，应该更加增加用户舒适度的考虑比重，当室外环境温度不满足预设范围，则选择的控制子策略为舒适性优先限电策略，舒适性优先限电策略对空调的运行参数进行降能力控制，使得空调的实际功率满足P_实/P_额≤X₂，X₂＞X₀。

以X₁＝90％X₀为例进行说明，当室外环境温度满足预设范围，那么可以对用户的限电要求地更加严格一些，那么空调的实际功率最多只能占据额定功率的90％X₀，充分考虑了限电的需求。当室外环境温度不满足预设范围，那么可以对用户的限电要求宽松一些，那么空调的实际功率最低可以占据到额定功率的90％X₀，例如P_实/P_额的大于90％X₀，且小于等于X₂，例如，X₂可以取110％X₀。那么此时在极端环境下，既达到了限电需求想要的效果，同时也最大程度的满足了用户的舒适度。

在一个实施例中，本发明在执行降能力控制策略时，可以通过动态函数逼近运算找到满足P_实/P_额≤X_目标的P_实目标，再基于不同的控制子策略选择不同的降能力系数对空调的运行参数进行降能力控制。

在一个具体实施例中，动态函数逼近运算可以采用以下的公式：

该公式表示，5分钟以内，能够满足限电需求X_目标(即X₀)的P_实的目标值，即P_实目标——实际功率的目标值。与P_实目标相关的空调的对应的功率包含压缩机功率P_压缩机、风机功率P_风机、室内机功率P_内机当中的至少一种。上述公式不仅仅可以应用在降能力控制策略中，还可以应用在限能力控制策略中，用来找到对应的实际功率的目标值。并且所列举的具体时间也不限于5分钟，可以根据具体情况对时间进行设置，具体的根据限电需求X_目标(即X₀)来计算对应的目标实际功率属于本领域内的现有技术，本发明在此不再进行详细描述。

在一个较优实施例中，本发明预先存储空调各工况下空调的实际功率对应的最优能效的运行参数的历史取值，当得到实际功率的目标值P_实目标时，根据实际功率的目标值P_实目标所对应的最优能效的运行参数的历史取值，就可以直接对运行参数进行控制，这样既节省了控制策略的运算时间，同时也提高控制效率，还能达到最优能效。

为了进一步避免降能力控制策略在对空调的控制过程中，突然降低制冷量或制热量给用户带来的不适感，本发明采用分次降能力的方式，每次降能力幅度引入降能力幅度系数(也成为降能力系数)。由于限电策略与舒适性优先限定策略的控制目标不同，因而控制子策略为限电策略对应的降能力系数大于控制子策略为舒适性优先限电策略对应的降能力系数。

例如，室外温度传感器等装置检测到室外环境温度T_外环处于0～40℃之间，此时系统判定限电优先，采用限电策略。系统按照降能力系数K_P1降能力，直到检测到P_实/P_额≤X₁，然后再维持正常的限电控制。如果室外温度传感器等装置检测到室外环境温度T_外环不处于0～40℃之间，当前处于极端条件，此时判定按舒适性优先，采用舒适性优先限电策略。系统按照降能力系数K_P2降能力，直到检测到P_实/P_额≤X₂，维持正常的限电控制。

需要说明的是，K_P1＞K_P2，K_P与限电目标偏差(P_实/P_额-X₀)成正比例关系，限电目标偏差越大，降能力系数K_P越大。

限电三档时，由于限电要求X₀满足X₀＝0时，此时选择的控制策略为停机策略。

本发明通过上述技术方案，解决了现有技术中因极端条件(即极端环境)下，空调机组强制节能运行而导致的首要牺牲用户舒适度的弊端，同时也解决了限电条件下，用户强制启停空调机组，影响机组可靠性的问题。

本发明还保护空调，该空调包括控制模块，该控制模块采用上述技术方案的空调的限电控制方法在限电时对空调进行控制。

这里所指的空调不限于空调的具体类型和型号，例如空调可以是多联机，可以是其他类型的空调。

以多联机为例，本发明在空调的工程安装调试时，可以基于不同地区、不同配置的多联机组，选取各工况下对应的实际功率的目标值的最优能效对应的运行参数的取值，并存储到数据库中，进行记忆存储。用户实际使用时，实时采集机组限电运行的各项运行参数，通过上述判断逻辑，使得空调机组可以自行判定当前达到对应的限电要求所需要选择的控制逻辑，对比数据库中的实际功率的目标值进行相应调控。保证低负荷时空调稳定运行，节能的同时最大限度满足用户舒适性，实现可持续运行。

本发明还保护计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质用于存储计算机程序，该计算机程序运行时执行上述技术方案的空调的限电控制方法。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种空调的限电控制方法，其特征在于，包括：

根据限电要求与空调的实际使用情况的关系，选择对应的控制策略；

当所述控制策略为降能力控制策略时，根据室外环境温度选择对应的控制子策略，以实现限电要求与舒适性的平衡；

根据所述控制子策略对空调的运行参数进行控制。

2.如权利要求1所述的空调的限电控制方法，其特征在于，当所述限电要求满足0＜X₀＜100％，且空调的实际功率满足P_实/P_额＞X₀时，选择的控制策略为所述降能力控制策略，所述降能力控制策略对空调的运行参数进行降能力控制，所述X₀为限电要求，P_实为空调的实际功率，P_额为空调的额定功率，0＜X₁＜X₀。

3.如权利要求2所述的空调的限电控制方法，其特征在于，当室外环境温度满足预设范围，则选择的控制子策略为限电策略，所述限电策略对空调的运行参数进行降能力控制，使得空调的实际功率满足P_实/P_额≤X₁。

4.如权利要求2所述的空调的限电控制方法，其特征在于，当室外环境温度不满足预设范围，则选择的控制子策略为舒适性优先限电策略，所述舒适性优先限电策略对空调的运行参数进行降能力控制，使得空调的实际功率满足P_实/P_额≤X₂，X₂＞X₀。

5.如权利要求1至4任意一项所述的空调的限电控制方法，其特征在于，当执行所述降能力控制策略时，通过动态函数逼近运算找到满足P_实/P_额≤X_目标的P_实目标，再基于不同的控制子策略选择不同的降能力系数对空调的运行参数进行降能力控制。

6.如权利要求5所述的空调的限电控制方法，其特征在于，所述控制子策略为限电策略对应的降能力系数大于所述控制子策略为舒适性优先限电策略对应的降能力系数。

7.如权利要求5所述的空调的限电控制方法，其特征在于，预先存储空调各工况下空调的实际功率对应的最优能效的运行参数的历史取值，当得到P_实目标时，根据P_实目标所对应的最优能效的运行参数的历史取值，对所述运行参数进行控制。

8.如权利要求1所述的空调的限电控制方法，其特征在于，当所述限电要求满足0＜X₀＜100％，且空调的实际功率满足X₁＜P_实/P_额≤X₀时，选择的控制策略为限能力控制策略，所述限能力控制策略禁止空调进一步提升能力，所述X₀为限电要求，P_实为空调的实际功率，P_额为空调的额定功率，0＜X₁＜X₀。

9.如权利要求1所述的空调的限电控制方法，其特征在于，当所述限电要求满足0＜X₀＜100％，且空调的实际功率满足P_实/P_额≤X₁时，选择的控制策略为正常控制策略，所述X₀为限电要求，P_实为空调的实际功率，P_额为空调的额定功率，0＜X₁＜X₀。

10.如权利要求1所述的空调的限电控制方法，其特征在于，当所述限电要求X₀满足X₀＝0时，选择的控制策略为停机策略。

11.一种空调，包括控制模块，其特征在于，所述控制模块采用如权利要求1至10任意一项所述的空调的限电控制方法在限电时对空调进行控制。

12.一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，其特征在于，所述计算机程序运行时执行如权利要求1至10任意一项所述的空调的限电控制方法。

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