空调冷水系统最小能耗粒子群组合优化方法研究*

大连理工大学 邢杉硕 张吉礼 于 昊

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在实际工程中，由于气候的差异和建筑实际使用情况的变化，空调系统很少在设计工况下运行，为了充分发挥系统的供冷能力和效能，必须对水系统进行调节，一般的方案是对某个设备的运行参数进行设定，作为相关设备组的控制目标。其中制冷站作为大型公共建筑的耗能大户，其能耗占建筑总能耗的50%～60%[1]，是水系统调控的关键。

目前工程中应用最广泛的制冷站设备群控方法为一对一启停控制[2]，以及在此基础上出现的基于专家经验的设备启停策略[3]，这类方法往往为了满足负荷的需求而难以使系统能耗最小。另一类做法是从系统整体能耗入手，利用随机搜索算法对各类设备的启停状态和运行参数进行优化[4-6]，对于具有多维、非线性、连续-离散变量混合和高度约束特性的空调系统来说有不错的求解效果，但是这类方法依赖于详细的系统模型，算法需要逐例开发，可移植性较差，在实际工程中难以普及。

针对现有应用和研究中存在的问题，有学者提出采用分布式、无中心控制架构取代现有的集中式控制架构，在这种架构下，每一个机电设备都是一个智能计算节点，出厂时由厂家将设备模型植入设备的智能控制器中，进而解决了系统建模困难、控制算法逐例开发的问题。基于这种无中心架构，Dai等人针对暖通空调中存在的最优分配问题，提出了一种分布式控制方法(ELR)，相邻智能节点之间通过数据交互，实现了整个节点网络在满足全局负荷需求下的效能最优[7]。……