利索能及
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专利号: 2026104053513
申请人: 华侨大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于风量解耦分配的风机群控制方法,其特征在于,包括如下步骤:S1参数初始化与环境感知:系统通过温度传感器采集当前空间内平均温度,并根据受控环境的有效几何体积和预设的最低换气次数计算系统最小通风量;

S2基于动态温控带宽的分段线性模型计算目标总风量:依据季节模式动态调整温控带宽,结合设定温度确定全速温度,利用分段函数计算实时目标总风量,确保通风量随温度需求精准匹配;

S3执行基于能效最优原则的风机集群总风量整数化分配:将风机群视为整体,依据单台风机额定风量将目标总风量解耦为额定转速运行的风机数量 和余量风量 ;

S4针对余量风量实施长周期间歇控制:针对分配到余量风量的机组设定一个控制周期,依据余量风量需求计算开启时间比例,控制电机在所述周期内的运行与停机时间;

S5执行基于空间对称性的寿命均衡调度与死区保护机制:根据风机群在受控环境中的物理安装分布划分空间分区,实时监控每台设备的累计运行时间与当前状态,在响应风机数量变化时遵循空间均衡优先、寿命磨损次之的调度策略,并针对间歇运行的风机植入死区逻辑;所述死区保护机制,具体如下:针对承担间歇任务的第 台风机,判断开启时间比例 的大小:当 小于预设的最小阈值时,强制关断;第 台风机;当 大于预设的最大阈值时,强制开启第 台风机使其保持常开状态;所述最小阈值的取值范围为5%‑

15%,所述最大阈值取值范围为85%‑95%。

2.根据权利要求1所述的基于风量解耦分配的风机群控制方法,其特征在于,所述步骤S1中计算系统最小通风量的公式如下:其中, 为系统最小通风量, 为受控环境的有效几何体积, 为预设的最低换气次数, 单位为次/小时。

3.根据权利要求1所述的基于风量解耦分配的风机群控制方法,其特征在于,所述步骤S2包括如下步骤:确定所有风机都需要以额定转速运行的全速温度 :

其中, 为目标温度, 为动态温控带宽;所述动态温控带宽 依据季节模式进行动态调整;

结合当前温度,利用分段函数计算实时目标总风量 :

其中, 为实时目标总风量, 为系统所有风机全开时的最大额定风量,为当前环境温度, 为系统最小通风量。

4.根据权利要求1所述的基于风量解耦分配的风机群控制方法,其特征在于,所述步骤S3中确定以额定转速运行的风机数量 的计算公式如下:其中, 为向下取整运算, 为单台风机额定风量;

启动 台风机以额定速度运行,余量风量 由第 台风机承担,余量风量计算公式为: 。

5.根据权利要求4所述的基于风量解耦分配的风机群控制方法,其特征在于,所述步骤S4包括如下步骤:对第 台风机,计算开启时间比例 :

设定一个分钟级的控制周期 ,在所述控制周期 内,控制第 台风机运行时间,停机 时间。

6.根据权利要求1所述的一种基于风量解耦分配的风机群控制方法,其特征在于,所述步骤S5包括如下步骤:(1)空间分区与监控:根据风机群的物理安装分布,将所有风机划分为N个对称的空间分区,所述空间分区至少包括核心区、中间区和外侧区,并实时监控每台设备的累计运行时间与当前状态,N为大于或等于5的正整数;

(2)增加风机调度:当目标风机数量增加时,首先根据对称原则对比各空间分区的当前开启数量,锁定运行台数最少或需优先开启的目标空间分区,随后检索该目标空间分区内所有处于休眠状态的设备,选取累计运行时间最短的一台投入运行;若当前区域处于非对称状态,则强制开启其空间对称位置的风机;

(3)减少风机调度:当目标风机数量减少时,根据对称原则锁定运行台数最多的目标空间分区,若发现存在非对称运行的风机,则强制优先关闭该对称位风机;若当前区域处于完全对称运行状态,则检索并关闭该区域内累计运行时间最长的一台设备;

(4)状态锁定:当目标风机数量保持不变时,原处于间歇控制的风机继续维持当前任务。