0116] S-銷售
[0117] R-所要求的
[011引var-表示變量的索引
[0119] 在各種實施例中,W可被選擇成表示較低舒適恢復的速度和成本之間的折衷。高的 W值暗示優(yōu)選的舒適復原速度,較低的W值則優(yōu)先選擇低成本,即使室內(nèi)條件不是100%令人 滿意的。W可W是不適W(不適)的函數(shù)一一針對顯著不適為高,針對較低不適值為較低。
[0120] 圖7是圖示根據(jù)示例實施例在對需求的瞬態(tài)改變進行響應(yīng)時的優(yōu)化器操作的簡化 示例方法700的流程圖。在示例中,時間表示控制間隔結(jié)束處的時間。該示例也分別使用圖8 中的圖表800W及圖9和10中的圖900和1000進行說明。圖8是根據(jù)圖7的示例與操作成本一 起說明需求和鍋爐輸出的圖表800。圖9是根據(jù)圖7的示例的鍋爐熱量輸出的柱狀圖圖形表 示。圖10是圖示根據(jù)圖7的示例的鍋爐操作的燃料成本的圖。
[0121] 簡化示例利用來自圖IB的鍋爐144和146(在該示例中稱為鍋爐1和鍋爐2) W向加 熱單元165提供熱水,忽略冷卻器。鍋爐1具有0.8的效率和lOkW/t. i .(時間間隔)的最大輸 出變化率,并且鍋爐2具有0.9的效率和2kW/ti的最大輸出變化率。換言之,鍋爐1能比鍋爐2 更快地改變輸出,但不太高效。
[0122] 圖表800包括列,所述列示出控制間隔810、所要求的需求增長812、總需求814、鍋 爐1輸出816、鍋爐2輸出818和操作成本820。在時間間隔期間的總輸送能量是由814和816中 的鍋爐所提供的對應(yīng)值之和。圖表示出總需求814如何在T3未被滿足,在T6處在瞬態(tài)之后被 滿足,并且然后成本被T12優(yōu)化。當在瞬態(tài)期間利用快速改變的鍋爐IW試圖滿足需求時成 本增加,并且然后T4之后,更高效的鍋爐2如何逐漸增加輸出而鍋爐1減小輸出,與減小操作 成本一致。
[0123] 在730處,對應(yīng)于T4,在該示例中低層次控制器仍然增加從鍋爐所需求的能量(Dr = 125)。鍋爐所供應(yīng)的能量和低層次控制器所指示的需求的不平衡持續(xù)到下一間隔。在第4 個間隔結(jié)束處系統(tǒng)主要用更快但不那么高效的鍋爐1幾乎實現(xiàn)了平衡。
[0124] 在740處,T5,鍋爐滿足了低層次控制器所請求的需求,由于該實施例中低層次控 制器的特性,其仍然高于(化=121)為了得到建筑中期望的室內(nèi)溫度所需的。
[0125] T6-T11: LLC將其請求穩(wěn)定在足W保持期望的室內(nèi)溫度的值上(Dr = 120)。從現(xiàn)在 開始,低層次控制器請求恒定的能量輸送,但由于如750處所指示的最小化成本的過程,鍋 爐操作并不平穩(wěn)。保持平衡,且低效的鍋爐1可減小其輸出。
[01%]在760處,T12,實現(xiàn)了平穩(wěn)狀態(tài)。實現(xiàn)了鍋爐的最佳操作。它們的操作被穩(wěn)定,且低 層次控制器請求的需求是平穩(wěn)的。整個過程700已經(jīng)結(jié)束。
[0127] 在該示例中,低層次控制器動作的瞬變從T3持續(xù)直到T5。鍋爐的瞬變從T3持續(xù)直 到T11。在一個實施例中,列814中間隔t處的所要求的總需求等于針對先前間隔(t-1)的來 自列816和818的輸送總和加上列812中所指示的當前間隔(t)中的增加。
[0128] 在圖9中900處圖形化地圖示了鍋爐的熱量輸出,其中總需求由點910指示,鍋爐1 輸出在920處W柱狀圖形式示出連同在930處的鍋爐2輸出。針對每個鍋爐的燃料成本在圖 10中1000處的圖中出現(xiàn)。在1010示出鍋爐2成本,鍋爐1成本在1020,且總成本在1030。
[0129] 該示例示出當鍋爐不足夠快并不能及時平衡由低層次控制器所請求的增加的熱 量需求時的情形。在瞬變期間出現(xiàn)暫時的不平衡,該不平衡在若干時間間隔之后在平衡被 再次復原時消除。在瞬變期間,由于需求和供應(yīng)之間的差異較高,懲罰通過使用放松的問題 而發(fā)生。懲罰發(fā)生是因為優(yōu)選較短的瞬變時間而W犧牲效率和最小成本為代價來滿足需 求。到瞬變結(jié)束時,再次實現(xiàn)最佳效率。
[0130] 方法700已經(jīng)控制鍋爐直到T3,如在710處指示的,其中鍋爐已經(jīng)從Tl開始W最低 成本在最佳熱量輸出的情況下操作。在第=時間間隔開始處,如720處所指示的,低層次控 制器指示20kW的熱量輸送的增加。在725處,向兩個鍋爐提供更高的設(shè)置點從而W最大變化 率開始增加其輸出??傮w上鍋爐1增加了 lOkW/ti且鍋爐2增加了 2kW/ti。
[0131] 在間隔T4,熱量輸送小于所請求的增加,并且不足W平衡需求。在該示例中,低層 次控制器在間隔的開始使需求增加13kW,如在730所指示的。確定所要求的需求的不同方法 可被不同的低層次控制器使用。在第4個間隔的結(jié)束處鍋爐1幾乎實現(xiàn)了平衡。
[0132] 在間隔T5的開始處,低層次控制器如在740處指示的將需求減小3kW。鍋爐能夠?qū)?現(xiàn)平衡。如在750處指示的,在時間間隔T6之前,鍋爐2保持其輸出增加,因為其更高的效率 允許操作成本方面的減小。具有較低效率的鍋爐1僅確保平衡,并且因而它適當?shù)販p小其輸 出,也如在750處指示的。在間隔T12的結(jié)束處,在760處指示的,實現(xiàn)平穩(wěn)狀態(tài)。兩個鍋爐的 熱量輸出再次固定在成本最佳值而具有增加的熱量生產(chǎn)。
[0133] 盡管該簡單示例僅說明了熱量需求中的增加,熱量需求中的減小也可類似地處 理,其中反應(yīng)更快的鍋爐W更大的改變操作W滿足需求,之后進行優(yōu)化。之間的差異的加權(quán) 可由操作員選擇W影響公共事業(yè)廠多快地對轉(zhuǎn)變進行反應(yīng)。如果舒適是操作員的最高期望 的話,那么差異可較重地加權(quán),使得盡可能快地最小化差異,隨后進行成本優(yōu)化。如果成本 更重要,那么差異可較低地加權(quán),使得W更成本有效的方式來處理差異的最小化,可能W犧 牲舒適為代價。
[0134] 總之,示例示出了 W下情形:當鍋爐不足夠快W在一個控制間隔內(nèi)立即平衡低層 次控制器(在時間間隔3和4中)所請求的增加的熱量需求時。
[0135] 暫時的不平衡出現(xiàn);在若干個時間步驟之后當平衡再次復原時消除。低效但快速 的鍋爐1在=個步驟中的復原供應(yīng)-需求平衡中扮演主要角色。在復原平衡的主要目標之 后,調(diào)整鍋爐的輸出W最小化輸送所要求的輸出的成本。
[0136] 在瞬變期間,可將懲罰W用于需求和供應(yīng)之間的差異W平衡舒適與成本的關(guān)系。在 該示例中,W較高,運意味著最短的瞬變時間相對于最小化成本是優(yōu)選的。較低值的W將導致 成本最小化,導致更長的時間來實現(xiàn)被設(shè)計成獲得期望的舒適溫度的能量需求。
[0137] 圖11是根據(jù)示例實施例實現(xiàn)控制器的計算機系統(tǒng)1100的示意框圖。在一個實施例 中,在分布式網(wǎng)絡(luò)中利用多個運樣的計算機系統(tǒng)W在基于事務(wù)的環(huán)境中實現(xiàn)多個組件???使用面向?qū)ο蟮?、面向服?wù)的或其他架構(gòu)來實現(xiàn)運樣的功能W及在多個系統(tǒng)和組件之間通 信。W計算機1100形式的一個示例計算設(shè)備,可包括處理單元1102、存儲器1103、可移除儲 存器1110和不可移除儲存器1112。存儲器1103可包括易失性存儲器1114和非易失性存儲器 1108。計算機1100可包括(或能夠訪問計算環(huán)境,所述計算環(huán)境包括)各種計算機可讀介質(zhì), 諸如易失性存儲器1114和非易失性存儲器1108、可移除儲存器1110和不可移除儲存器 1112。計算機儲存器包括隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦除可編程只讀存儲 器巧PROM)和電可擦除可編程只讀存儲器巧EPROM)、閃速存儲器或其他存儲器技術(shù)、光盤只 讀存儲器(CD ROM)、數(shù)字通用盤(DVD)或其他光盤儲存器、盒式磁帶、磁帶、磁盤儲存器或其 他磁性存儲設(shè)備,或者能夠存儲計算機可讀指令的任何其他介質(zhì)。計算機1100可包括或能 夠訪問計算環(huán)境,所述計算環(huán)境包括輸入1106、輸出1104和通信連接1116。計算機可使用通 信連接操作在聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中W連接到一個或多個遠程計算機,諸如數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。遠程計算 機可包括個人計算機(PC)、服務(wù)器、路由器、網(wǎng)絡(luò)PC、對等設(shè)備或其他常見網(wǎng)絡(luò)節(jié)點等等。通 信連接可包括局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)或其他網(wǎng)絡(luò)。
[0138] 存儲在計算機可讀介質(zhì)上的計算機可讀指令由計算機1100的處理單元1102執(zhí)行。 硬驅(qū)動器、CD-ROM和RAM是包括非臨時性計算機可讀介質(zhì)的物品的一些示例。例如,計算機 程序1118可被包括在CD-ROM上并從CD-ROM加載到硬驅(qū)動器,所述計算機程序1118能夠提供 一般技術(shù)W執(zhí)行針對數(shù)據(jù)訪問的訪問控制檢查和/或用于在基于組件對象模型(COM)的系 統(tǒng)中的服務(wù)器之一上進行操作。計算機可讀指令允許計算機1100在具有多個用戶和服務(wù)器 的基于COM的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中提供一般訪問控制。
[0139] 圖12是示例時序圖,其在1200處示出48小時調(diào)度范圍,將該范圍劃分成15分鐘長 的調(diào)度間隔1205,每個調(diào)度間隔被劃分成1分鐘長的控制間隔1205,并且在1210處在控制間 隔中發(fā)生動作。在一個實施例中,動作包括在1215處評估測量的和期望的條件,在1220處使 用程序I和II求解問題,在1222處應(yīng)用新的設(shè)置點,在1225處根據(jù)新的設(shè)置點控制設(shè)備,W 及在1230處實現(xiàn)預期的操作。在另外的實施例中,與范圍、調(diào)度間隔和控制間隔對應(yīng)的實際 時間可能變化。
[0140] 示例
[0141] 1.-種控制公共事業(yè)廠的方法,所述公共事業(yè)廠具有消耗功率和提供能量的多個 設(shè)備,所述方法包括:
[0142] 接收建筑能量需求的預報;
[0143] 接收影響公共事業(yè)廠的操作的因素的預報;
[0144] 在調(diào)度模式中操作優(yōu)化器W確定哪些設(shè)備應(yīng)當開啟并提供控制動作W指定針對 每個運行設(shè)備的設(shè)置點,W使得操作是經(jīng)濟上最佳的并且不違反約束;W及
[0145] 在控制模式中操作優(yōu)化器W基于設(shè)備的效率和響應(yīng)時間在設(shè)備之間分布能量需 求W最小化購買能量成本。
[0146] 2.示例1的方法,其中針對構(gòu)成調(diào)度時間范圍的操作調(diào)度的多個調(diào)度間隔中的每 一個執(zhí)行該方法。
[0147] 3.示例2的方法,其中根i
巧定設(shè)備設(shè)置點W最小化成本(C),其中k 是第t個控制間隔中購