一种基于AI的变频空气源热泵控制方法、装置及电子设备与流程

电子设备周围保持一定的空气流通，有利于散热 #生活技巧# #组织技巧# #电子产品摆放#

本发明涉及双工况太阳能热泵空调机组，特别是涉及一种基于ai的变频空气源热泵控制方法、装置及电子设备。

背景技术：

1、由于在安全、环保和节能方面的优势，干式变压器在电力系统的配用电环节的应用越来越广泛，如工商业园区(工厂)、数据中心、机场、码头等场所。据统计，在欧美等发达国家中，干式变压器已占配电变压器的40～50％；在我国，约占50％(截至2021年底，我国在网运行的配电变压器约1700万台，总容量约11000000mva)。

2、据不完全统计，变压器以热量形式散失掉的能量约占其传输电量的1.6％，假设变压器全年平均负荷率为40％，平均功率因数为0.9，以2021年为例，2021年一年我国干式变压器产生的热量形式的电能损失约为2775.17亿kwh。这些热量主要是通过变压器的降温冷却系统将热量散发到周围空气中去，这样的冷却方式不仅造成了能源浪费，同时也造成了热污染。而另一方面，在我国的大部分工商业园区(工厂)、数据中心、机场、码头等场所，目前基本还处在用电制冷、制热(包括生产用、生活用)的状态。

3、如果能把干式变压器散失的巨量热能收集起来，用于以上这些场所的生产用、生活用制冷、制热，不仅可以节约电能，还可以产生余热回收利用的巨大节能效益。因此，提出了采用变频空气源热泵，精准吸收干式变压器周围空气的散热，用于生产用、生活用的制冷、制热的方法，实现干式变压器的降温和余热回收利用。但目前的空气源热泵变频控制策略仅根据季节变化设置，每个季度设置一种控制策略，并没有针对干式变压器的用电负荷特征、所在场所生产生活用的制冷制热需求特征，制定精细化的、可以实时变化的空气源热泵变频控制策略，空气源热泵存在普遍的“大马拉小车”现象，空气源热泵的余热回收效率不高。

4、因此，提出一种基于ai的变频空气源热泵控制方法、装置及电子设备。

技术实现思路

1、本说明书提供一种基于ai的变频空气源热泵控制方法、装置及电子设备，提高了干式变压器余热回收利用的效率，提高了干式变压器所在场所的能源使用效率，降低了干式变压器所在场所的实时能量成本和碳排放量。

2、本说明书提供一种基于ai的变频空气源热泵控制方法，包括：

3、通过构建的用能大数据模型获取干式变压器相关数据；

4、通过时空注意力机制生成式ai模型对所述干式变压器相关数据进行分析，预测出未来t时间窗口内干式变压器三维热场分布图谱及场所冷热需求时空分布图谱；

5、基于所述未来t时间窗口内干式变压器三维热场分布图谱及所述场所冷热需求时空分布图谱，结合压缩机响应曲面，生成预设时间间隔的动态频率控制策略；

6、通过协同验证机制对所述动态频率控制策略进行虚拟执行，基于验证通过的动态频率控制策略实现变频空气源热泵的实时控制。

7、可选的，所述干式变压器相关数据包括干式变压器所在场所的结构化生产数据、非结构化环境数据和时序传感器数据。

8、可选的，所述时空注意力机制生成式ai模型，采用transformer-unet混合架构，包括：

9、通过transformer编码器处理所述时序传感器数据和结构化生产数据；

10、通过3d-unet解码器生成未来t时间窗口内干式变压器三维热场分布图谱及场所冷热需求时空分布图谱；

11、通过跨模态注意力层融合红外视频特征与设备拓扑图。

12、可选的，所述基于所述未来t时间窗口内干式变压器三维热场分布图谱及所述场所冷热需求时空分布图谱，结合压缩机响应曲面，生成预设时间间隔的动态频率控制策略，包括：

13、通过多目标强化学习算法基于所述未来t时间窗口内干式变压器三维热场分布图谱及所述场所冷热需求时空分布图谱，结合压缩机响应曲面，生成预设时间间隔的动态频率控制策略，并对所述多目标强化学习算法定义双奖励函数，具体的：

14、所述双奖励函数包括热力奖励和节能奖励；

15、所述热力奖励

16、所述节能奖励rsave＝γ·(pspot·esaved)-δ·cmaintenance；

17、其中，cop为热泵效率系数，tsafe为变压器安全运行温度阈值，为变压器预测最高温度，pspot为实时能量成本，cmaintenance为热泵运维成本。

18、可选的，所述基于验证通过的动态频率控制策略实现变频空气源热泵的实时控制，包括：

19、通过抗干扰通信协议基于验证通过的动态频率控制策略实现变频空气源热泵的实时控制；其中，所述抗干扰通信协议采用时间敏感网络与区块链验证双机制。

20、可选的，所述通过协同验证机制对所述动态频率控制策略进行虚拟执行，包括：

21、通过协同验证机制将所述动态频率控制策略下发至数字栾生体进行虚拟执行。

22、本说明书提供一种基于ai的变频空气源热泵控制装置，包括：

23、获取模块，用于通过构建的用能大数据模型获取干式变压器相关数据；

24、预测模块，用于通过时空注意力机制生成式ai模型对所述干式变压器相关数据进行分析，预测出未来t时间窗口内干式变压器三维热场分布图谱及场所冷热需求时空分布图谱；

25、生成模块，用于基于所述未来t时间窗口内干式变压器三维热场分布图谱及所述场所冷热需求时空分布图谱，结合压缩机响应曲面，生成预设时间间隔的动态频率控制策略；

26、控制模块，用于通过协同验证机制对所述动态频率控制策略进行虚拟执行，基于验证通过的动态频率控制策略实现变频空气源热泵的实时控制。

27、可选的，所述干式变压器相关数据包括干式变压器所在场所的结构化生产数据、非结构化环境数据和时序传感器数据。

28、可选的，所述时空注意力机制生成式ai模型，采用transformer-unet混合架构，包括：

29、通过transformer编码器处理所述时序传感器数据和结构化生产数据；

30、通过3d-unet解码器生成未来t时间窗口内干式变压器三维热场分布图谱及场所冷热需求时空分布图谱；

31、通过跨模态注意力层融合红外视频特征与设备拓扑图。

32、可选的，所述预测模块，包括：

33、通过多目标强化学习算法基于所述未来t时间窗口内干式变压器三维热场分布图谱及所述场所冷热需求时空分布图谱，结合压缩机响应曲面，生成预设时间间隔的动态频率控制策略，并对所述多目标强化学习算法定义双奖励函数，具体的：

34、所述双奖励函数包括热力奖励和节能奖励；

35、所述热力奖励

36、所述节能奖励rsave＝γ·(pspot·esaved)-δ·cmaintenance；

37、其中，cop为热泵效率系数，tsafe为变压器安全运行温度阈值，为变压器预测最高温度，pspot为实时能量成本，cmaintenance为热泵运维成本。

38、可选的，所述控制模块，包括：

39、通过抗干扰通信协议基于验证通过的动态频率控制策略实现变频空气源热泵的实时控制；其中，所述抗干扰通信协议采用时间敏感网络与区块链验证双机制。

40、可选的，所述控制模块，还包括：

41、通过协同验证机制将所述动态频率控制策略下发至数字栾生体进行虚拟执行。

42、本说明书还提供一种电子设备，其中，该电子设备包括：

43、处理器；以及，

44、存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行上述任一项方法。

45、本说明书还提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被处理器执行时，实现上述任一项方法。

46、本发明，提高了干式变压器余热回收利用的效率，提高了干式变压器所在场所的能源使用效率，降低了干式变压器所在场所的实时能量成本和碳排放量；优化了空气源热泵的运行工况，延长了空气源热泵的寿命，提高了空气源热泵投资回报比。

网址：一种基于AI的变频空气源热泵控制方法、装置及电子设备与流程 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/1222296

相关内容

一种供冷/热和生活热水一体的新型空气源热泵系统及运行控制方法
一种生活热水加热控制方法、电子设备及存储介质与流程
一种可提供生活热水的空调热泵系统及其控制方法与流程
一种分体低温变频三联供热泵系统及其控制器的制作方法
天津低环温空气能热泵 地暖采暖设备热泵机组直流变频空气能热泵
一种节能型热泵除湿空调装置制造方法及图纸
一种电子设备的控制方法及电子设备与流程
一种衣物处理设备及其脱水控制方法、装置与流程
一种用于家用空气源热泵系统的能量监测设备
复叠式高温热泵系统及其控制方法与流程

随便看看