(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111647709.7 (22)申请日 2021.12.2 9 (71)申请人 博锐尚格科技股份有限公司 地址 100044 北京市西城区德胜门外大街 11号5幢221室 (72)发明人 张磊　孙一凫　周杰　 (74)专利代理 机构 北京劲创知识产权代理事务 所(普通合伙) 11589 代理人 王闯 (51)Int.Cl. F28C 1/00(2006.01) F28F 27/00(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 基于黑箱模型与灰箱模型切换的冷却塔运 行控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于黑箱模型与灰箱模 型切换的冷却塔运行控制方法及装置。 该方法包 括： 建立黑箱模型； 根据物理规格和经验数据建 立白箱模型； 在所述白箱模型的基础上， 根据物 理规格和项目数据建立灰箱模型； 根据所述黑箱 模型和白箱模 型预测的数据进行验证， 当所述黑 箱模型预测的数据通过验证时， 采用黑箱模型预 测的数据对冷却塔进行控制； 当所述黑箱模型预 测的数据未通过验证时， 采用灰箱模 型预测的数 据对冷却塔进行控制。 可见， 本发明通过在黑箱 模型与灰箱模型之间切换对冷却塔运行进行控 制， 由于灰箱模型考虑了物理规格和项目数据进 行预测， 避免了现有技术中单纯的依靠数据拟合 模型与实际情况不符的缺陷， 提高了控制指令的 准确性和鲁棒 性。 权利要求书2页 说明书11页 附图7页 CN 114279235 A 2022.04.05 CN 114279235 A 1.一种基于黑箱模型与灰箱模型切换的冷却塔运行控制方法， 其特 征在于， 包括： 建立黑箱模型， 所述黑箱模型包括第一黑箱子模型、 第二黑箱子模型和第三黑箱子模 型， 其中第一黑箱子模型的输入参数为风机频率， 输出参数为冷塔单塔功率， 第二黑箱子模 型的输入参数为风水比， 输出参数为逼近度， 第三黑箱子模型的输入参数为单机负荷、 冷冻 水供水温度、 冷塔出 水温度， 输出参数为冷机单机功率； 根据物理规格和经验数据建立 白箱模型， 所述 白箱模型包括第一 白箱子模型、 第二 白 箱子模型和第三白箱子模型， 其中第一白箱子模型 的输入参数为风机频率， 输出参数为冷 塔单塔功 率， 第二白箱子模型的输入参数为风水比， 输出参数为逼近度， 第三白箱子模型的 输入参数为单机负荷、 冷冻水 供水温度、 冷塔出 水温度， 输出参数为冷机单机功率； 在所述白箱模型的基础上， 根据物理规格和项目数据建立灰箱模型； 根据所述黑箱模型和白箱模型预测的数据进行验证， 当所述黑箱模型预测的数据通过 验证时， 采用黑箱模型预测的数据对冷却塔进行控制； 当所述黑箱模型预测的数据未通过 验证时， 采用灰箱模型 预测的数据对冷却塔进行控制。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述第一白箱子模型的计算公式为： 冷塔单塔功率 ＝(风机额定功率* η风机)*(a*(风机频率/ 50)^3+b) 其中， η风机为风机额定功率 修正系数， a和b为 风机特性 参数。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述第二白箱子模型的计算公式为： 逼近度＝设计逼近度*风水比^( ‑c) 其中， c为由现场实际数据测量获得的常数。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述第三白箱子模型的计算公式为： P冷机＝P查表* η冷冻 水 温度 其中， P冷机为冷机单机功率， P查表为指定的冷塔出水温度和单机负荷下查表获得的冷机 单机功率， η冷冻 水 温度为冷冻水温度修 正系数。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述黑箱模型和白箱模型预测的 数据进行验证， 包括： 根据所述第 一黑箱子模型预测冷塔单机功率， 获得风机频率和冷塔单机功率的模拟拟 合曲线； 根据所述第 一白箱子模型预测冷塔单机功率， 获得风机频率和冷塔单机频率的理论拟 合曲线； 根据所述模拟拟合曲线和理论拟合曲线获得第一黑箱子模型和第一白箱子模型预测 的冷塔单机功率的均方根 误差； 若所述第一黑箱子模型和第一白箱子模型预测的数据的均方根误差小于第一预设阈 值， 则认为所述第一 黑箱子模型通过验证。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述黑箱模型和白箱模型预测的 数据进行验证， 当所述黑箱模型预测的数据通过验证时， 采用黑箱模型预测的数据对冷却 塔进行控制， 包括： 根据所述第二 黑箱子模型 预测逼近度， 获得风水比和逼近度的模拟 拟合曲线； 根据所述第二白箱子模型 预测逼近度， 获得风水比和逼近度的理论拟合曲线； 根据所述模拟拟合曲线和理论拟合曲线获得第二黑箱子模型和第二白箱子模型预测权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114279235 A 2的逼近度的均方根 误差； 若所述第二黑箱子模型和第二白箱子模型预测的数据的均方根误差小于第二预设阈 值， 则认为所述第二 黑箱子模型通过验证。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述采用黑箱模型预测的数据对冷却塔进 行控制， 包括： 根据所述黑箱模型获得冷塔总功率和冷机总功率之和最小时的冷却塔频率、 冷却塔开 塔数和逼近度， 其中所述冷塔总功率为冷塔单塔功率与冷却塔开塔数 的乘积， 冷机总功率 为冷机单机功率与冷机开机数的乘积； 根据所述冷却塔频率、 冷却塔开塔数和逼近度对冷却塔进行控制。 8.一种基于黑箱模型与灰箱模型切换的冷却塔运行控制装置， 其特 征在于， 包括： 黑箱模型建立单元， 用于建立黑箱模型， 所述黑箱模型包括第一黑箱子模型、 第 二黑箱 子模型和第三黑箱子模型， 其中第一黑箱子模型 的输入参数为风机频率， 输出参数为冷塔 单塔功率， 第二黑箱子模型的输入参数为风水比， 输出参数为逼近度， 第三黑箱子模型的输 入参数为单机负荷、 冷冻水 供水温度、 冷塔出 水温度， 输出参数为冷机单机功率； 白箱模型建立单元， 用于根据物理规格和经验数据建立 白箱模型， 所述 白箱模型包括 第一白箱子模型、 第二白箱子模型和第三白箱子模型， 其中第一白箱子模型 的输入参数为 风机频率， 输出参数为冷塔单塔功 率， 第二白箱子模型的输入参数为风水比， 输出参数为逼 近度， 第三白箱子模型的输入参数为单机负荷、 冷冻 水供水温度、 冷塔出水温度， 输出参数 为冷机单机功率； 灰箱模型建立单元， 用于在所述 白箱模型的基础上， 根据物理规格和项目数据建立灰 箱模型； 冷却塔控制单元， 用于根据所述黑箱模型和白箱模型预测的数据进行验证， 当所述黑 箱模型预测的数据通过验证时， 采用黑箱模型预测的数据对冷却塔进行控制； 当所述黑箱 模型预测的数据未通过验证时， 采用灰箱模型 预测的数据对冷却塔进行控制。 9.一种电子设备， 其特 征在于， 该电子设备包括： 处理器； 以及， 被安排成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 执行根据权利要求1 ‑7中任一项所述的方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 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， 实现权利要求1 ‑7中任一项所述的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114279235 A 3