專利名稱：中央空調(diào)節(jié)能控制ar模型負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)的預(yù)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及中央空調(diào)的技術(shù)，特別是涉及一種中央空調(diào)節(jié)能控制AR模型負(fù)荷預(yù) 測系統(tǒng)的預(yù)測方法的技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，建筑能耗約占全社會能耗的30%，而建筑物的大部分能耗發(fā)生在建筑運行過 程中，因此建筑運行能耗是建筑節(jié)能任務(wù)中最主要的關(guān)注對象，也是當(dāng)前建筑節(jié)能的主要 任務(wù)所在。在建筑運行過程中，中央空調(diào)的能耗約占總能耗的50% 60%，而且呈逐年增長 的趨勢。由此可見，對中央空調(diào)的能耗系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能控制，可以減少無效能耗、減少熱量排 放.對于提高能源利用率具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。由于中央空調(diào)系統(tǒng)是一個時變性的動態(tài)系統(tǒng)，其運行工況會受季節(jié)變化、天氣變 化、環(huán)境條件、人流量增減等諸多因素的綜合影響而隨時變化。據(jù)資料統(tǒng)計，大部份建筑物 全年只有幾十小時處于滿負(fù)荷運行狀態(tài)，其余時間內(nèi)的負(fù)荷都要低于設(shè)計負(fù)荷，從而出現(xiàn) 了 “大馬拉小車”現(xiàn)象，能源浪費極其嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能節(jié)省 中央空調(diào)能耗的中央空調(diào)節(jié)能控制AR模型負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)的預(yù)測方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的一種中央空調(diào)節(jié)能控制AR模型負(fù)荷預(yù) 測系統(tǒng)的預(yù)測方法，其特征在于，所述負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、AR負(fù) 荷建模與預(yù)測模塊、預(yù)測步長控制模塊；所述數(shù)據(jù)庫模塊包括實時數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫；
該方法的具體步驟如下
1)設(shè)定數(shù)據(jù)采集時間段的起始時間、終止時間，及數(shù)據(jù)采集時間段中的采集時間間隔， 并設(shè)定AR建模參數(shù)；
2)數(shù)據(jù)采集模塊根據(jù)步驟1所設(shè)定的時間段及采集時間間隔，采集中央空調(diào)的現(xiàn)場暖 通數(shù)據(jù)和室內(nèi)外溫度，并將采集的現(xiàn)場暖通數(shù)據(jù)預(yù)處理后得到負(fù)荷數(shù)據(jù)，將采集的室內(nèi)外 溫度預(yù)處理后得到室內(nèi)外溫度變化梯度值，將采集時間點及預(yù)處理后得到的負(fù)荷數(shù)據(jù)、室 內(nèi)外溫度變化梯度值存入實時數(shù)據(jù)庫；
3)將實時數(shù)據(jù)庫中的采集時間點、負(fù)荷數(shù)據(jù)和室內(nèi)外溫度變化梯度值轉(zhuǎn)存到關(guān)系數(shù)據(jù) 庫中；
4)預(yù)測步長控制模塊根據(jù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的室內(nèi)外溫度變化梯度值大小，以及中央空調(diào) 供冷的時滯大小設(shè)定預(yù)測周期的時長，室內(nèi)外溫度變化梯度值的變化越大，則預(yù)測周期時 長越短，反之則越長；
5)AR負(fù)荷建模與預(yù)測模塊根據(jù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的負(fù)荷數(shù)據(jù)、預(yù)測步長控制模塊所設(shè)定的 預(yù)測周期時長及步驟1所設(shè)定的AR建模參數(shù)建立AR模型，并根據(jù)AR模型進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測， AR模型的公式為
3
其中，《為當(dāng)前時間點，xfc)為當(dāng)前時間點的預(yù)測負(fù)荷值，《-i為當(dāng)前時間點之前的第 i個時間點，為當(dāng)前時間點之前第i個時間點的預(yù)測負(fù)荷值，/7為預(yù)測周期中除當(dāng)前 時間點外的時間點數(shù)量，你fc)是方差為G的白噪聲序列，方差G是步驟1中所設(shè)定的AR建 模參數(shù)，A為當(dāng)前時間點之前第i個時間點的系數(shù)； 式中，ai由下式計算得到
式中，Rx(m)由下式計算得到
式中，N為關(guān)系數(shù)據(jù)庫中早于預(yù)測時間點之前的第i個時間點的時間點數(shù)量，不為早于 預(yù)測時間點之前的第i個時間點的負(fù)荷值；
6)AR負(fù)荷建模與預(yù)測模塊將當(dāng)前時間點的預(yù)測負(fù)荷值存入關(guān)系數(shù)據(jù)庫，關(guān)系數(shù)據(jù)庫再 將當(dāng)前時間點的預(yù)測負(fù)荷值轉(zhuǎn)存入實時數(shù)據(jù)庫。本發(fā)明提供的中央空調(diào)節(jié)能控制AR模型負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)的預(yù)測方法，利用AR模型 進(jìn)行中央空調(diào)的負(fù)荷預(yù)測，根據(jù)預(yù)測負(fù)荷值控制中央空調(diào)的能耗輸出，能使中央空調(diào)的供 冷在滿足用戶需求的前提下，可以實現(xiàn)最大程度的節(jié)能。


圖1是本發(fā)明實施例的中央空調(diào)節(jié)能控制AR模型負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是本發(fā)明實施例的中央空調(diào)節(jié)能控制AR模型負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)的預(yù)測邏輯圖。
具體實施例方式以下結(jié)合

對本發(fā)明的實施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實施例并不用于限 制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。如圖1-圖2所示，本發(fā)明實施例所提供的一種中央空調(diào)節(jié)能控制AR模型負(fù)荷預(yù) 測系統(tǒng)的預(yù)測方法，其特征在于，所述負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊1、數(shù)據(jù)庫模塊2、AR 負(fù)荷建模與預(yù)測模塊3、預(yù)測步長控制模塊4 ；所述數(shù)據(jù)庫模塊包括實時數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù) 庫；
該方法的具體步驟如下1)設(shè)定數(shù)據(jù)米集時間段的起始時間、終止時間，及數(shù)據(jù)米集時間段中的米集時間間隔， 并設(shè)定AR建模參數(shù)；
2)數(shù)據(jù)采集模塊1根據(jù)步驟1所設(shè)定的時間段及采集時間間隔，采集中央空調(diào)的現(xiàn)場 暖通數(shù)據(jù)和室內(nèi)外溫度，并將采集的現(xiàn)場暖通數(shù)據(jù)預(yù)處理后得到負(fù)荷數(shù)據(jù)，將采集的室內(nèi) 外溫度預(yù)處理后得到室內(nèi)外溫度變化梯度值，將采集時間點及預(yù)處理后得到的負(fù)荷數(shù)據(jù)、 室內(nèi)外溫度變化梯度值存入實時數(shù)據(jù)庫；
3)通過組態(tài)軟件的ODBCRouter實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)庫與關(guān)系數(shù)據(jù)庫的交互，將實時數(shù)據(jù)庫 中的采集時間點、負(fù)荷數(shù)據(jù)和室內(nèi)外溫度變化梯度值轉(zhuǎn)存到關(guān)系數(shù)據(jù)庫中；
4)預(yù)測步長控制模塊4根據(jù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的室內(nèi)外溫度變化梯度值大小，以及中央空 調(diào)供冷的時滯大小設(shè)定預(yù)測周期的時長，室內(nèi)外溫度變化梯度值的變化越大，則預(yù)測周期 時長越短，反之則越長；
5)AR負(fù)荷建模與預(yù)測模塊3根據(jù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的負(fù)荷數(shù)據(jù)、預(yù)測步長控制模塊4所設(shè) 定的預(yù)測周期時長及步驟1所設(shè)定的AR建模參數(shù)建立AR模型，并根據(jù)AR模型進(jìn)行負(fù)荷預(yù) 測，AR模型的公式為
其中，《為當(dāng)前時間點(即預(yù)測時間點)，zfc)為當(dāng)前時間點的預(yù)測負(fù)荷值，《-i為當(dāng)前 時間點之前的第i個時間點，Xfc-i)為當(dāng)前時間點之前第i個時間點的預(yù)測負(fù)荷值，/7為預(yù) 測周期中除當(dāng)前時間點外的時間點數(shù)量，Gwifl)是方差為G的白噪聲序列，方差G是步驟1 中所設(shè)定的AR建模參數(shù)， 為當(dāng)前時間點之前第i個時間點的系數(shù)； 式中，&由下式計算得到
式中，兄如)由下式計算得到
式中，#為關(guān)系數(shù)據(jù)庫中早于預(yù)測時間點之前的第i個時間點的時間點數(shù)量，不為早于 預(yù)測時間點之前的第i個時間點的負(fù)荷值；
6)AR負(fù)荷建模與預(yù)測模塊3將當(dāng)前時間點的預(yù)測負(fù)荷值存入關(guān)系數(shù)據(jù)庫，關(guān)系數(shù)據(jù)庫 再通過組態(tài)軟件的ODBC Router將當(dāng)前時間點的預(yù)測負(fù)荷值轉(zhuǎn)存入實時數(shù)據(jù)庫。
本發(fā)明實施例中，所述負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)還包括負(fù)荷預(yù)測顯示模塊5，負(fù)荷預(yù)測顯示 模塊5根據(jù)實時數(shù)據(jù)庫中各時間點的預(yù)測負(fù)荷值，通過顯示設(shè)備實時顯示負(fù)荷實時預(yù)測曲線、負(fù)荷歷史預(yù)測曲線和負(fù)荷預(yù)測值，通過顯示設(shè)備查詢歷史負(fù)荷預(yù)測值。 本發(fā)明實施例中，所述AR負(fù)荷建模與預(yù)測模塊的預(yù)測負(fù)荷值可作為中央空調(diào)節(jié)
能控制的輸出能耗設(shè)定值，使中央空調(diào)的供冷在滿足用戶需求的前提下，達(dá)到最大節(jié)能。
權(quán)利要求
一種中央空調(diào)節(jié)能控制AR模型負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)的預(yù)測方法，其特征在于，所述負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、AR負(fù)荷建模與預(yù)測模塊、預(yù)測步長控制模塊；所述數(shù)據(jù)庫模塊包括實時數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫；該方法的具體步驟如下1)設(shè)定數(shù)據(jù)采集時間段的起始時間、終止時間，及數(shù)據(jù)采集時間段中的采集時間間隔，并設(shè)定AR建模參數(shù)；2)數(shù)據(jù)采集模塊根據(jù)步驟1所設(shè)定的時間段及采集時間間隔，采集中央空調(diào)的現(xiàn)場暖通數(shù)據(jù)和室內(nèi)外溫度，并將采集的現(xiàn)場暖通數(shù)據(jù)預(yù)處理后得到負(fù)荷數(shù)據(jù)，將采集的室內(nèi)外溫度預(yù)處理后得到室內(nèi)外溫度變化梯度值，將采集時間點及預(yù)處理后得到的負(fù)荷數(shù)據(jù)、室內(nèi)外溫度變化梯度值存入實時數(shù)據(jù)庫；3)將實時數(shù)據(jù)庫中的采集時間點、負(fù)荷數(shù)據(jù)和室內(nèi)外溫度變化梯度值轉(zhuǎn)存到關(guān)系數(shù)據(jù)庫中；4)預(yù)測步長控制模塊根據(jù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的室內(nèi)外溫度變化梯度值大小，以及中央空調(diào)供冷的時滯大小設(shè)定預(yù)測周期的時長，室內(nèi)外溫度變化梯度值的變化越大，則預(yù)測周期時長越短，反之則越長；5)AR負(fù)荷建模與預(yù)測模塊根據(jù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的負(fù)荷數(shù)據(jù)、預(yù)測步長控制模塊所設(shè)定的預(yù)測周期時長及步驟1所設(shè)定的AR建模參數(shù)建立AR模型，并根據(jù)AR模型進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測，AR模型的公式為；其中，n為當(dāng)前時間點，x(n)為當(dāng)前時間點的預(yù)測負(fù)荷值，n i為當(dāng)前時間點之前的第i個時間點，x(n i)為當(dāng)前時間點之前第i個時間點的預(yù)測負(fù)荷值，p為預(yù)測周期中除當(dāng)前時間點外的時間點數(shù)量，Gw(n)是方差為G的白噪聲序列，方差G是步驟1中所設(shè)定的AR建模參數(shù)，為當(dāng)前時間點之前第i個時間點的系數(shù)；式中，由下式計算得到式中，由下式計算得到 式中，N為關(guān)系數(shù)據(jù)庫中早于預(yù)測時間點之前的第i個時間點的時間點數(shù)量，為早于預(yù)測時間點之前的第i個時間點的負(fù)荷值；6)AR負(fù)荷建模與預(yù)測模塊將當(dāng)前時間點的預(yù)測負(fù)荷值存入關(guān)系數(shù)據(jù)庫，關(guān)系數(shù)據(jù)庫再將當(dāng)前時間點的預(yù)測負(fù)荷值轉(zhuǎn)存入實時數(shù)據(jù)庫。201010289593X100001dest_path_image001.jpg,823986dest_path_image002.jpg,201010289593X100001dest_path_image003.jpg,491859dest_path_image004.jpg,201010289593X100001dest_path_image005.jpg,19399dest_path_image006.jpg,201010289593X100001dest_path_image007.jpg,227658dest_path_image008.jpg
1. 一種中央空調(diào)節(jié)能控制AR模型負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)的預(yù)測方法，其特征在于，所述負(fù)荷預(yù) 測系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、AR負(fù)荷建模與預(yù)測模塊、預(yù)測步長控制模塊；所述 數(shù)據(jù)庫模塊包括實時數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫；該方法的具體步驟如下1)設(shè)定數(shù)據(jù)采集時間段的起始時間、終止時間，及數(shù)據(jù)采集時間段中的采集時間間隔， 并設(shè)定AR建模參數(shù)；2)數(shù)據(jù)采集模塊根據(jù)步驟1所設(shè)定的時間段及采集時間間隔，采集中央空調(diào)的現(xiàn)場暖 通數(shù)據(jù)和室內(nèi)外溫度，并將采集的現(xiàn)場暖通數(shù)據(jù)預(yù)處理后得到負(fù)荷數(shù)據(jù)，將采集的室內(nèi)外 溫度預(yù)處理后得到室內(nèi)外溫度變化梯度值，將采集時間點及預(yù)處理后得到的負(fù)荷數(shù)據(jù)、室 內(nèi)外溫度變化梯度值存入實時數(shù)據(jù)庫；3)將實時數(shù)據(jù)庫中的采集時間點、負(fù)荷數(shù)據(jù)和室內(nèi)外溫度變化梯度值轉(zhuǎn)存到關(guān)系數(shù)據(jù) 庫中；4)預(yù)測步長控制模塊根據(jù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的室內(nèi)外溫度變化梯度值大小，以及中央空調(diào) 供冷的時滯大小設(shè)定預(yù)測周期的時長，室內(nèi)外溫度變化梯度值的變化越大，則預(yù)測周期時 長越短，反之則越長；5)AR負(fù)荷建模與預(yù)測模塊根據(jù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的負(fù)荷數(shù)據(jù)、預(yù)測步長控制模塊所設(shè)定的 預(yù)測周期時長及步驟1所設(shè)定的AR建模參數(shù)建立AR模型，并根據(jù)AR模型進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測， AR模型的公式為 其中，《為當(dāng)前時間點，Xfc)為當(dāng)前時間點的預(yù)測負(fù)荷值，《-i為當(dāng)前時間點之前的第 i個時間點，為當(dāng)前時間點之前第i個時間點的預(yù)測負(fù)荷值，/7為預(yù)測周期中除當(dāng)前 時間點外的時間點數(shù)量，你fc)是方差為G的白噪聲序列，方差G是步驟1中所設(shè)定的AR建模參數(shù)，0為當(dāng)前時間點之前第i個時間點的系數(shù)；式中w由下式計算得到
全文摘要
一種中央空調(diào)節(jié)能控制AR模型負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)的預(yù)測方法，涉及中央空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，所解決的是節(jié)能控制的技術(shù)問題。該方法的步驟如下1)采集中央空調(diào)的現(xiàn)場暖通數(shù)據(jù)和室內(nèi)外溫度，并進(jìn)行預(yù)處理后存入實時數(shù)據(jù)庫；2)根據(jù)實時數(shù)據(jù)庫中的室內(nèi)外溫度梯度值大小與中央空調(diào)供冷的時滯大小，設(shè)定預(yù)測周期的時長；3)根據(jù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)與預(yù)測周期時長建立AR模型，并根據(jù)AR模型進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測。本發(fā)明提供的方法，能在滿足用戶需求的前提下，可以實現(xiàn)最大程度的節(jié)能。
文檔編號F24F11/00GK101929721SQ20101028959
公開日2010年12月29日 申請日期2010年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月25日
發(fā)明者周慎, 李冰, 陳卉, 陳烈 申請人:上海建坤信息技術(shù)有限責(zé)任公司