一種模塊機組的控制方法、控制裝置及模塊機組與流程

2023-12-03 21:20:48 2

本發明涉及模機技術領域，特別是涉及一種模塊機組的控制方法、控制裝置及模塊機組。

背景技術：

風冷模塊機組是一種單機容量比螺杆機組和離心式機組小的水機機組。為了滿足工程製冷/制熱能力需求，單臺模塊機中通常包含有2個、4個或6個甚至更多的小系統，每個小系統包含有一個壓縮機組成的製冷/制熱系統，但這也使得機器結構複雜，體積龐大，且控制不便，能耗大。因此，目前的單臺模塊機最多由4個小系統組成。為了進一步擴大機組能力，工程上就將多臺模塊機以總線制的通訊方式擴展成一個機組，這樣由多臺模塊機組成的一個機組稱之為一個大系統，目前行業內常用的模塊機組最多是由16個模塊機組成。

基於這樣的機組狀態，一個機組(大系統)最多可以由64個壓縮機(小系統)組成，因此在工程製冷/制熱使用的時候，模塊機組的能量控制就成為了一個關鍵問題。

目前，模塊機組的能量控制主要是基於回水溫度及回水溫度變化率等基本參數來控制，由於參數太少、控制不夠細緻，因此不能完全滿足用戶的需求。例如，在同樣的負荷狀態下，剛開機運行時，如果一個大系統中的模塊機比較多(即壓縮機數量較多)，那麼用戶希望壓縮機能夠儘快增開，以便迅速發揮機組製冷/制熱的效果；而如果一個大系統中的模塊機比較少，用戶則希望壓縮機的能力完全發揮出來再增開下一臺，以便達到高效節能的目的，這樣就需要增開的時間間隔長一些。同樣的，在機組關機時，如果大系統中壓縮機數量較多，用戶則希望儘快減停；而如果大系統中壓縮機數量較少，用戶則希望適當延長減停的時候間隔，以充分保護壓機。

技術實現要素：

本發明的目的在於，提供一種模塊機組的控制方法、控制裝置及模塊機組，在控制過程中增加了新的參數，提高了模塊機組運行過程中的控制精度。

本發明採用實現上述目的所採用的技術方案如下：

根據本發明的一個方面，提供了一種模塊機組的控制方法，包括：獲取模塊機組的運行狀態參數，運行狀態參數包括一級參數和二級參數；根據運行狀態參數，判斷是否滿足預設條件，預設條件包括一級條件和二級條件；在滿足預設條件時，發送增開或減停指令；根據指令選擇增開或減停的壓機，並控制壓機開啟或關閉。

進一步的，一級參數包括以下參數的一種或幾種：回水溫差DT、回水溫度變化率△T，其中，回水溫差DT為實際回水水溫與設定回水水溫的差值的絕對值，回水溫度變化率△T為設定時間區間內回水水溫的變化值；二級參數至少包括：開機參數K、停機參數G、壓機運行數量n和時間間隔t，其中，開機參數K為增開壓機時模塊機組中的模塊機數目，停機參數G為減停壓機時模塊機組中的模塊機數目，每組模塊機包含有多臺壓機，，壓機運行數量n為模塊機組中正在運行的壓機的數目，時間間隔t為增開或者減停壓機時中間間隔的時間。

進一步的，根據所述運行狀態參數，判斷是否滿足預設條件，預設條件包括一級條件和二級條件，步驟包括：預設一級條件和二級條件，一級條件包括一級增開條件，二級條件包括二級增開條件，其中，一級增開條件至少包括：DT≥T1，T1為預設回水溫差值，△T≤△T1，△T1為預設回水溫度變化率；二級增開條件至少包括：t≥t1，t1為預設間隔時間，n﹤N，N為模塊機組中的壓機總數；依次判斷是否滿足以下一級增開條件和二級增開條件，若均滿足條件，則則根據回水溫差DT、回水溫度變化率△T、壓機運行數量n、時間間隔t和開機參數K控制增開模塊機組中的壓機。

進一步的，根據運行狀態參數，判斷是否滿足預設條件，預設條件包括一級條件和二級條件，步驟包括：預設一級條件和二級條件，一級條件包括一級減停條件，二級條件包括二級減停條件，其中，一級減停條件至少包括：DTt2，t2為預設間隔時間，n>0；依次判斷是否滿足以下一級減停條件和二級減停條件，若均滿足條件，則根據回水溫差DT、回水溫度變化率△T、壓機運行數量n、時間間隔t和停機參數G控制減停模塊機組中的壓機。

進一步的，步驟還包括：對各組模塊機進行排序；以及對同一組模塊機內的壓機進行排序。

進一步的，在滿足預設條件時，發送增開或減停指令，步驟包括：按照模塊機的排序，依次向模塊機發送增開或減停壓機的第一指令，第一指令包括增開或減停的壓機總數量。

進一步的，根據指令選擇增開或減停的壓機，並控制壓機開啟或關閉，步驟包括：檢測模塊機中各壓機的運行狀態及運行數量，判斷是否滿足增開或減停的壓機的數量要求，若滿足，則根據各壓機的運轉狀態確定增開或減停的壓機序號；否則，以模塊機的壓機數量為上限增開或減停壓機，並向下一序號的模塊機發送第二指令，第二指令包括增開或減停的剩餘壓機數量。

根據本發明的另一方面，還提供了一種模塊機組的控制裝置，包括：獲取單元，用於獲取模塊機組的運行狀態參數，運行狀態參數包括一級參數和二級參數；判斷單元，用於根據運行狀態參數，判斷是否滿足預設條件，預設條件包括一級條件和二級條件；發送單元，用於在滿足預設條件時，發送增開或減停指令；控制單元，用於根據指令選擇增開或減停的壓機，並控制壓機開啟或關閉。

進一步的，判斷單元還用於：預設一級條件和二級條件，一級條件包括一級增開條件，二級條件包括二級增開條件，其中，一級增開條件至少包括：DT≥T1，T1為預設回水溫差值，△T≤△T1，△T1為預設回水溫度變化率；二級增開條件至少包括：t≥t1，t1為預設間隔時間，n﹤N，N為模塊機組中的壓機總數；依次判斷是否滿足以下一級增開條件和二級增開條件，若均滿足條件，則根據回水溫差DT、回水溫度變化率△T、壓機運行數量n、時間間隔t和開機參數K控制增開模塊機組中的壓機。

進一步的，判斷單元還用於：預設一級條件和二級條件，一級條件包括一級減停條件，二級條件包括二級減停條件，其中，一級減停條件至少包括：DTt2，t2為預設間隔時間，n>0；依次判斷是否滿足以下一級減停條件和二級減停條件，若均滿足條件，則根據回水溫差DT、回水溫度變化率△T、壓機運行數量n和時間間隔t確定停機參數G，並按照停機參數G控制減停模塊機組中的壓機數量。

進一步的，還包括排序單元，用於對各個模塊機進行排序；以及對同一組模塊機內的壓機進行排序。

進一步的，發送單元還用於：按照模塊機的排序，依次向模塊機發送增開或減停壓機的第一指令，第一指令包括增開或減停的壓機總數量。

進一步的，控制單元還用於：檢測模塊機中各壓機的運行狀態及運行數量，判斷是否滿足增開或減停的壓機的數量要求，若滿足，則根據各壓機的運轉狀態確定增開或減停的壓機序號；否則，以模塊機的壓機數量為上限增開或減停壓機，並向下一序號的模塊機發送第二指令，第二指令包括增開或減停的剩餘壓機數量。

根據本發明的另一方面，還提供了一種模塊機組，包括風冷模塊機組或水冷模塊機組，該模塊機組具有上述的控制裝置。

本發明採用上述技術方案所具有的技術效果是：

本發明的控制方法在常規的變量參數基礎上增設了新的控制參數，優化了參數選擇和整體控制方法，可以更加精細地進行模塊機組的能量控制，使得整個模塊機組的運行更為平穩、高效、節能和舒適，給用戶帶來更好的使用體驗。

附圖說明

圖1為本發明模塊機組控制方法的流程圖；

圖2為本發明實施例中模塊機組控制方法的控制程序圖；

圖3為本發明模塊機組的整體結構圖。

其中，1、線控器；2、模塊機；3、壓機。

具體實施方式

為清楚的說明本發明中的方案，下面給出優選的實施例並結合附圖詳細說明。以下的說明本質上僅僅是示例性的而並不是為了限制本公開的應用或用途。應當理解的是，在全部的附圖中，對應的附圖標記表示相同或對應的部件和特徵。

如圖1所示，為了加強對模塊機組的壓機3控制以及提高對壓機組整體的調節精度，本發明提供了一種模塊機組的控制方法，步驟包括：

S101、獲取模塊機組的運行狀態參數，運行狀態參數包括一級參數和二級參數；

S102、根據運行狀態參數，判斷是否滿足預設條件，預設條件包括一級條件和二級條件；

S103、在滿足預設條件時，發送增開或減停指令；

S104、根據指令選擇增開或減停的壓機3，並控制壓機3開啟或關閉。

本發明中的一級參數為現有模塊機組所採用的常規控制參數，包括以下參數的一種或幾種：回水溫差DT、回水溫度變化率△T，其中，回水溫差DT為實際回水水溫與設定回水水溫的差值的絕對值，回水溫度變化率△T為設定時間區間內回水水溫的變化值；

為了提高控制精度，本發明在常規控制參數的基礎上增設了二級參數，二級參數至少包括：開機參數K、停機參數G、壓機3運行數量n和時間間隔t，其中，開機參數K為增開壓機3時模塊機組中的模塊機2數目，停機參數G為減停壓機3時模塊機組中的模塊機2數目，每組模塊機包含有多臺壓機3，開機參數K和停機參數G兩個參數都代表一個大系統中的模塊機2臺數，但分為兩個參數的原因是可以根據實際的控制效果分別調整此參數，壓機3運行數量n為模塊機組中正在運行的壓機3的數目，時間間隔t為增開或者減停壓機3時中間間隔的時間。

如圖2所示，根據運行狀態參數，判斷是否滿足預設條件，預設條件包括一級條件和二級條件，步驟包括：

預設一級條件和二級條件，一級條件包括一級增開條件，二級條件包括二級增開條件，其中，一級增開條件至少包括：

DT≥T1，T1為預設回水溫差值，△T≤△T1，△T1為預設回水溫度變化率；

二級增開條件至少包括：

t≥t1，t1為預設間隔時間，n﹤N，N為模塊機組中的壓機3總數；

依次判斷是否滿足以下一級增開條件和二級增開條件，若均滿足條件，則根據回水溫差DT、回水溫度變化率△T、壓機3運行數量n、時間間隔t和開機參數K，控制增開模塊機組中的壓機3數量。

具體的，在本發明的一個實施例中，壓機3增開的一級和二級條件被預設為：

DT≥0.3℃，△T≤30s，t≥0.5℃/30s，n﹤N；

另外，本發明還將壓機3增開過程中的一級和二級條件細化為26條，如下表1所示：

"\"代表此項不判定

表1

根據表1中關於回水溫差DT、回水溫度變化率△T、壓機3運行數量n、時間間隔t和開機參數K等細分的預設條件，在模塊機組滿足其中條件之一時，則增開一臺壓機3；當同時滿足多個條件或者在設定時間段內滿足多個預設條件時，可以確定壓機3增開的總數目。

根據運行狀態參數，判斷是否滿足預設條件，預設條件包括一級條件和二級條件，步驟包括：

預設一級條件和二級條件，一級條件包括一級減停條件，二級條件包括二級減停條件，其中，一級減停條件至少包括：

DTt2，t2為預設間隔時間，n>0；

依次判斷是否滿足以下一級減停條件和二級減停條件，若均滿足條件，則根據回水溫差DT、回水溫度變化率△T、壓機3運行數量n、時間間隔t和停機參數G控制減停模塊機組中的壓機3。

具體的，在本發明另一實施例中，壓機3減停的一級條件和二級條件被預設為：

DT5s，n>0；

另外，本發明還將壓機3減停過程中的一級和二級條件細化為45條，如下表2所示：

表2

根據表2中關於回水溫差DT、回水溫度變化率△T、壓機3運行數量n、時間間隔t和停機參數G等細分的預設條件，在模塊機組滿足其中條件之一時，則減停一臺壓機3；當同時滿足多個條件或者在設定時間段內滿足多個預設條件時，可以確定壓機3減停的總數目。

在本發明一個實施例中，該控制方法還包括排序步驟，具體包括：對各個模塊機進行排序，對同一組模塊機內的壓機3進行排序。

在滿足預設條件時，發送增開或減停指令，步驟包括：按照模塊機的排序，依次向模塊機發送增開或減停的第一指令，第一指令包括增開或減停的壓機3總數量。

根據指令選擇增開或減停的壓機3，並控制壓機3開啟或關閉，步驟包括：檢測模塊機中各壓機3的運行狀態及運行數量，判斷是否滿足增開或減停的壓機3的數量要求，若滿足，則根據各壓機3的運轉狀態確定增開或減停的壓機3序號，並按照選定的壓機3序號開啟或關閉對應的壓機3；否則，以模塊機的壓機3數量為上限增開或減停壓機3，並向下一序號的模塊機發送第二指令，第二指令包括增開或減停的剩餘壓機3數量。如第一指令為增開3臺壓機，序號1的模塊機中有4臺壓機3未啟動，則根據各壓機3的運轉狀態增開其中的3臺壓機。或者在另一實施例中，第一指令為增開6臺壓機，序號1的模塊機中有3臺壓機3未啟動，則啟動該3臺壓機，並向下一序號2的模塊機發送增開3臺壓機的第二指令，序號2的模塊機在接收到該第二指令後，檢測到自身4臺壓機3都未啟動，則根據各壓機3的運轉狀態增開其中的3臺壓機。

本發明還提供了一種模塊機組的控制裝置，該控制裝置採用上述實施例中的控制方法，具體裝置包括：

獲取單元，用於獲取模塊機組的運行狀態參數，運行狀態參數包括一級參數和二級參數；

判斷單元，用於根據運行狀態參數，判斷是否滿足預設條件，所述預設條件包括一級條件和二級條件；

發送單元，用於在滿足預設條件時，發送增開或減停指令；

控制單元，用於根據指令選擇增開或減停的壓機3，並控制壓機3開啟或關閉。

判斷單元還用於：預設一級條件和二級條件，一級條件包括一級增開條件，二級條件包括二級增開條件，其中，一級增開條件至少包括：

DT≥T1，T1為預設回水溫差值，

△T≤△T1，△T1為預設回水溫度變化率；

二級增開條件至少包括：

t≥t1，t1為預設間隔時間，

n﹤N，N為模塊機組中的壓機3總數；

依次判斷是否滿足以下一級增開條件和二級增開條件，若均滿足條件，則根據回水溫差DT、回水溫度變化率△T、壓機3運行數量n和時間間隔t確定開機參數K，並按照開機參數K控制增開模塊機組中的壓機3數量。

判斷單元還用於：預設一級條件和二級條件，一級條件包括一級減停條件，二級條件包括二級減停條件，其中，一級減停條件至少包括：

DTt2，t2為預設間隔時間，

n>0；

依次判斷是否滿足以下一級減停條件和二級減停條件，若均滿足條件，則根據回水溫差DT、回水溫度變化率△T、壓機3運行數量n和時間間隔t確定停機參數G，並按照停機參數G控制減停模塊機組中的壓機3數量。

該控制裝置還包括排序單元，用於對各個模塊機進行排序；以及對同一組模塊機內的壓機3進行排序。

發送單元還用於：按照模塊機的排序，依次向模塊機發送增開或減停的第一指令，所述第一指令包括增開或減停的壓機3總數量。

控制單元還用於：檢測模塊機中各壓機3的運行狀態及運行數量，判斷是否滿足增開或減停的壓機3的數量要求，若滿足，則根據各壓機3的運轉狀態確定增開或減停的壓機3序號，並按照選定的壓機3序號開啟或關閉對應的壓機3；否則，以模塊機的壓機3數量為上限增開或減停壓機3，並向下一序號的模塊機2發送第二指令，第二指令包括增開或減停的剩餘壓機3數量。

本發明還提供了一種模塊機組，包括風冷模塊機組或水冷模塊機組，具有上述的控制裝置，具體連接結構如圖3所示，由16臺模塊機共64個壓機3所組成一個模塊機組中，線控器11作為該機組的控制器，模塊機2序號沿0-15的順序依次排序，每組模塊機2內的壓機3按1-4的順序排序。

當模塊機組達到滿足增開壓縮機條件時，由線控器1從0號模塊機2開始給模塊機組發送壓縮機增開數加1指令，0號模塊機2收到指令後，具體增開哪一個壓機3由模塊機2的主控電腦板根據機器的運轉狀態決定(機組中的其他模塊機2均按照這種方法控制)；當該模塊機2的4個壓縮機數已開滿後，則增開模塊機組中的下一組模塊機2；

當機組達到滿足減停壓縮機條件時，由線控器1從0號模塊機2開始給模塊機組發送壓縮機增開數減1指令，0號模塊機2收到指令後，具體減停哪一個壓機3由模塊機2的主控電腦板根據機器的運轉狀態決定(機組中的其他模塊機2均按照這種方法控制)；當該模塊機2的4個壓縮機數均已停止後，則減停機組中的下一臺模塊機2。

綜上所述，以上所述內容僅為本發明的實施例，僅用於說明本發明的原理，並非用於限定本發明的保護範圍。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。