冷机群控的概念及目的

制冷机组群控指利用自动控制技术对同一制冷系统的各台冷水机组进行自动化的顺序启停控制、冷量输出控制，从而使冷量供给与末端冷负荷需求相适应。

冷水机组的群控目的其一是节能需求，在保 证 制冷机组冷量输出可靠的同时，冷机能效COP达到zui优。其二是延长设备使用寿命，采用冷水机组群控系统，可实现机组轮换、故障保护、负荷调节，有助于延长机组寿命，提高设备利用效率。

制冷机组群控原理如上图，x轴是建筑在制冷机组侧测得的建筑冷负荷Q，Q=cm（Tg-Th），Q与供冷输配系统供回水总干温差及总回水流量有关。

可见，当负载小于某个临界值时，尽管运行i台冷机与i+1台冷机能达到同样的冷量输出，但运行i台冷机比运行 i+1 台冷机总功率更低，因此能效更高。

合理的群控应该在i台冷机与i+1台冷机的功率交点附近进行冷机台数切换，保 证运行中的冷机处于高 效率状态。

根据这一原理，已经有多种冷机序列控制方式被开发并应用到实际系统中。

冷机群控策略

目前典型群控策略有以下几种:

总冷负荷控制法、供/回水温度控制法、压差控制法、基于冷机负载电流控制法。

1 回水温度控制法

回水温度控制法的原理是假设冷水系统供水温度恒定（比如7℃）、冷机运行台数恒定、系统流量恒定，通过测量空调系统中冷水系统回水的温度，反映系统冷负荷。

将测定的回水温度与设定的冷机加减载阈值比较，如果回水温度大于或等于冷机加载阈值，且该状态持续时间超过设定的时间限值，就加载一台冷机，反之如果回水温度小于冷机卸载阈值，且该状态持续时间超过设定的时间限值，就卸载一台冷机。

此方法回水温度适应性较差，尤其在温差小时，误差大，对节能不利，因此有一定的局限性。  

且除非系统为定流量系统，否则系统流量不太可能是恒定的，因此对于绝大多数系统来说，将定流量作为前置条件并不可靠。但装置简单，价格便宜。

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2 供水温度控制法

根据末端需求和冷水机组实际运行状态，对纳入群控的冷水机组实现自动加减机控制和供水温度控制。

冷机的具体加减载流程如下：

以下条件同时满足且维持一段时间时（延迟时间可设定），执行加机流程:

1）冷冻水总供水温度大于温度设定值+温度偏差值（温度偏差值可调整设定）。

2）在线运行机组的负载率大于某个设定值(一般为90%~95%左右)。

3）运行冷水机组的温度降低速率小于0.5℃/分钟(具体数值需冷机群控制单位根据调试结果设定)。

以下条件同时满足且维持一段时间时(延迟时间可设定)，执行减机流程:

1）目前运行的机组台数多于一台。

2）运行机组的平均负载小于某个设定值（2台运行时，设定值通常为0.5，3台运行时，设定值通常为0.67）。

3）冷冻水总供水温度小于温度设定值+温度偏差值(温度偏差值可调整设定)。    

此控制策略适用于定频冷水机组。

3 压差控制法

压差控制法是针对变流量系统的，控制原理是系统集水器和分水器之间旁通管路上设压差旁通电动阀。

总供回水管之间压差增大，说明用户负荷及负荷侧水流量减少，则调节旁通阀使其开度变大。

但仅根据压差进行冷机台数控制是很困难的。

压差的信号可以由两个压差压力传感器获取信号后进行计算得到，或直接由压差传感器得到。

有关压差控制法的分析：每个项目的压差情况是不一样的，因为每个项目的水系统是不一样的。因此国内外的某些论文建议取消压差控制，认为判据不明确。

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4 总冷负荷控制法

根据公式可知只要分别测量冷水的总流量V和供回水温差△t,即可得出系统实时冷负荷，再根据冷负荷确定需要运行冷机的台数。

其冷机加减载准则是若测量的冷负荷大于或等于冷机加载临界值，且持续达到了设定时间，即可加载一台冷机；若测量的冷负荷小于冷机减载临界值，且持续达到了设定时间，即可减载一台冷机。

但这种方法存在着温度和流量的测量误差。而准确的流量测量需要在合适的直管段上进行，而很多制冷机房不满足此条件。

5 基于冷机负载电流控制法

制冷机的控制柜上通常有对电流的实施监测,该方法以在线冷机压缩机电机的瞬时电流与满负荷电流的比值为表征变量来反映空调冷负荷。   

控制原理为：如果在线冷机的瞬时电流与满负荷电流比值大于或等于设定的加载阈值,且该状态的持续时间超过时间限定，就加载一台冷机。如果在线冷机的瞬时电流与满负荷电流比值小于设定的卸载阈值且该状态的持续时间超过时间限制,就卸载一台冷机。

此种方法控制精度较高，原理是由于冷机的效率随着负荷率的大小变化，同时也随着进入冷机的冷却水温度不同而变化，冷水机组的性能曲线是分别相对应不同冷却水温的一组曲线。

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