【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于地鐵空調系統能耗模擬，具體涉及一種基于數據驅動的空調系統能耗模擬方法與裝置。
技術介紹
1、為了保障地鐵內設備正常運轉及地鐵乘客的舒適度，地鐵內一般都會設置空調系統。空調系統的運行總能耗占地鐵運營總能耗的1/3以上，屬于能耗極高的系統。實現空調系統優化控制的前提就需要對系統運行過程中的能耗狀態進行實時評估或模擬，以便于快速地排查出地鐵系統內能耗較高的部件或工況，從而有針對性地對空調系統進行優化控制。
2、現有技術中，空調系統的能耗評估主要基于能耗機理模型來解釋能耗規律或者基于經驗總結來解釋能耗規律，這兩種方法通常簡化了結構參數、物性參數等邊界條件，忽略了空調系統運行過程中的動態性和時變性，得到的能耗模擬結果往往不準確。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種基于數據驅動的空調系統能耗模擬方法與裝置，用于解決現有技術中存在的問題。
2、第一方面，為實現上述目的，本專利技術提供一種基于數據驅動的空調系統能耗模擬方法，其包括：
3、s10：并行采集空調系統運行過程中的冷水機組實時數據、冷凍水泵實時數據、冷卻水泵實時數據、冷卻塔實時數據和末端空調器實時數據；
4、s20：分別將冷水機組實時數據、冷凍水泵實時數據、冷卻水泵實時數據、冷卻塔實時數據和末端空調器實時數據進行多元回歸擬合，得到冷水機組能耗模型、冷凍水泵能耗模型、冷卻水泵能耗模型、冷卻塔能耗模型和末端空調器能耗模型；
5、s30：采用多元線性擬合法，將冷水機組能
6、s40：在空調系統給定的運行工況下，采用空調系統能耗模型，模擬空調系統在對應工況下的運行能耗。
7、通過上述技術方案，本專利技術方法充分考慮了空調系統中各核心設備的實時數據，并將各項實時數據進行多次擬合，得到空調系統能耗模型后進行能耗逐時模擬。相較于現有技術，本專利技術空調系統能耗模型的完整性、動態性和時變性更高，為空調系統的實時優化運行提供了數據依據，最終得到的模擬結果精度更高。
8、優選的，冷水機組實時數據包括冷水機組的功率、冷卻水的進水溫度、冷凍水的出水溫度和冷水機組的負荷，冷水機組能耗模型的表達式為：
9、pchiller＝a0+a1(tcdw,in-tchw,out)+a2(tcdw,in-tchw,out)2+a3q+a4q2+a5(tcdw,in-tchw,out)q(1)
10、其中，pchiller為冷水機組的功率，tcdw,in為冷卻水的進水溫度，tcdw,out為冷凍水的出水溫度，q為冷水機組的負荷，a0～a5為擬合系數。
11、優選的，冷卻水泵實時數據包括冷卻水泵的功率、冷卻水泵流量和冷卻水泵頻率，冷卻水泵能耗模型的表達式為：
12、
13、qpump_cw＝c0+c1fpump_cw(3)
14、其中，ppump_cw為冷卻水泵的功率，qpump_cw為冷卻水泵流量，fpump_cw為冷卻水泵頻率，b0～b3及c0～c1為擬合系數；若冷卻水泵流量在某一時間段上缺失，將冷卻水泵頻率和冷卻水泵的功率置入公式(2)-(3)中，擬合得到b0～b3及c0～c1；存在冷卻水泵流量時，將冷卻水泵流量和冷卻水泵的功率置入公式(2)中，擬合得到b0～b3。
15、優選的，冷凍水泵實時數據包括冷凍水泵的功率、冷凍水泵流量和冷凍水泵頻率，冷凍水泵能耗模型的表達式為：
16、
17、qpump_chw＝c0+c1fpump_chw(5)
18、其中，ppump_chw為冷凍水泵的功率，qpump_chw為冷凍水泵流量，fpump_chw為冷凍水泵頻率，b0～b3及c0～c1為擬合系數；若冷凍水泵流量在某一時間段上缺失，將冷凍水泵頻率和冷凍水泵的功率置入公式(4)-(5)中，擬合得到b0～b3及c0～c1；存在冷凍水泵流量時，將冷凍水泵流量和冷凍水泵的功率置入公式(4)擬合得到b0～b3。
19、優選的，冷卻塔實時數據包括冷卻塔風機功率、冷卻塔風機流量和冷卻塔水泵頻率，冷卻塔能耗模型的表達式為：
20、
21、qtw＝e0+e1ftw(7)
22、其中，ptw為冷卻塔風機功率，qtw為冷卻塔風機流量，ftw為冷卻塔水泵頻率，d0～d3和e0～e1為擬合系數；若冷卻塔風機流量在某一時間段上缺失，將冷卻塔水泵頻率和冷卻塔風機功率置入公式(6)-(7)中，擬合得到d0～d3和e0～e1；存在冷卻塔風機流量時，將冷卻塔風機流量和冷卻塔風機功率置入公式(6)擬合得到d0～d3。
23、優選的，末端空調器實時數據包括末端空調器功率、末端空調器風機流量和末端空調器頻率，末端空調器能耗模型的表達式為：
24、
25、qfan＝g0+g1ffan(9)
26、其中，pfan為末端空調器功率，qfan為末端空調器風機流量，ffan為末端空調器頻率，f0～f3和g0～g1為擬合系數；若末端空調器風機流量在某一時間段上缺失，將末端空調器頻率和末端空調器功率置入公式(8)-(9)中，擬合得到f0～f3和g0～g1；存在末端空調器風機流量時，將末端空調器風機流量和末端空調器功率置入公式(8)擬合得到f0～f3。
27、優選的，空調系統能耗模型的表達式為：
28、psys＝a1pchiller′+a2ppump_cw′+a3ppump_chw′+a4ptw′+a5pfan′(10)
29、其中，a1～a5為擬合系數，pchiller′為冷水機組的擬合功率，ppump_cw′為冷卻水泵的擬合功率，ppump_chw′為冷凍水泵的擬合功率，ptw′為冷卻塔風機的擬合功率，pfan′為末端空調器的擬合功率，psys為空調系統能耗模型的功率模擬值。
30、優選的，在步驟s40之后，方法還包括：
31、引入空調系統能耗模型的指標r-squared，計算空調系統能耗模型的模擬精度。
32、優選的，計算空調系統能耗模型模擬精度的具體公式為：
33、
34、其中，表示空調系統在對應工況下第i個時間點的實際功率，psys(i)表示空調系統能耗模型在對應工況下對第i個時間點的功率模擬值，表示空調系統在對應工況下在i個時間點的平均功率，r2的值越接近1表示模型的精度越高，0表示模型的精度最差。
35、第二方面，為實現上述目的，本專利技術還提供一種基于數據驅動的空調系統能耗模擬裝置，其包括：
36、數據采集模塊，用于并行采集空調系統運行過程中的冷水機組實時數據、冷凍水泵實時數據、冷卻水泵實時數據、冷卻塔實時數據和末端空調器實時數據；
37、設備能耗擬合模塊，用于分別將冷水機組實時數據、冷凍水泵實時數據、本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于數據驅動的空調系統能耗模擬方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于數據驅動的空調系統能耗模擬方法，其特征在于，所述冷水機組實時數據包括冷水機組的功率、冷卻水的進水溫度、冷凍水的出水溫度和冷水機組的負荷，所述冷水機組能耗模型的表達式為：
3.根據權利要求1所述的基于數據驅動的空調系統能耗模擬方法，其特征在于，所述冷卻水泵實時數據包括冷卻水泵的功率、冷卻水泵流量和冷卻水泵頻率，所述冷卻水泵能耗模型的表達式為：
4.根據權利要求1所述的基于數據驅動的空調系統能耗模擬方法，其特征在于，所述冷凍水泵實時數據包括冷凍水泵的功率、冷凍水泵流量和冷凍水泵頻率，所述冷凍水泵能耗模型的表達式為：
5.根據權利要求1所述的基于數據驅動的空調系統能耗模擬方法，其特征在于，所述冷卻塔實時數據包括冷卻塔風機功率、冷卻塔風機流量和冷卻塔水泵頻率，所述冷卻塔能耗模型的表達式為：
6.根據權利要求1所述的基于數據驅動的空調系統能耗模擬方法，其特征在于，所述末端空調器實時數據包括末端空調器功率、末端空調器風機流量和末端空調器頻率，
7.根據權利要求1所述的基于數據驅動的空調系統能耗模擬方法，其特征在于，所述空調系統能耗模型的表達式為：
8.根據權利要求1所述的基于數據驅動的空調系統能耗模擬方法，其特征在于，在所述步驟S40之后，所述方法還包括：
9.根據權利要求8所述的基于數據驅動的空調系統能耗模擬方法，其特征在于，所述計算所述空調系統能耗模型的模擬精度包括：
10.一種基于數據驅動的空調系統能耗模擬裝置，其特征在于，用于實現權利要求1-9任一項所述的基于數據驅動的空調系統能耗模擬方法，所述裝置包括：
...【技術特征摘要】
1.一種基于數據驅動的空調系統能耗模擬方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于數據驅動的空調系統能耗模擬方法，其特征在于，所述冷水機組實時數據包括冷水機組的功率、冷卻水的進水溫度、冷凍水的出水溫度和冷水機組的負荷，所述冷水機組能耗模型的表達式為：
3.根據權利要求1所述的基于數據驅動的空調系統能耗模擬方法，其特征在于，所述冷卻水泵實時數據包括冷卻水泵的功率、冷卻水泵流量和冷卻水泵頻率，所述冷卻水泵能耗模型的表達式為：
4.根據權利要求1所述的基于數據驅動的空調系統能耗模擬方法，其特征在于，所述冷凍水泵實時數據包括冷凍水泵的功率、冷凍水泵流量和冷凍水泵頻率，所述冷凍水泵能耗模型的表達式為：
5.根據權利要求1所述的基于數據驅動的空調系統能耗模擬方法，其特征在于，所述冷卻塔實時數據包括冷卻塔風機功率、冷卻塔風機...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王曉雷，黃貴杰，徐杰，潘健英，朱奕豪，于德涌，吳煒，肖楠，李延輝，
申請(專利權)人：深圳市地鐵集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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