[發明專利]一種集中供熱系統全網平衡調節方法

有效

• 申請號: 201711440112.9
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108256672B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 雷文煥;燕飛;劉剛;李金奎
• 申請（專利權）人: 北京四方繼保自動化股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;F24D19/10
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 張紅蓮

一種供熱管網全網平衡調節方法和系統，根據熱力平衡分析，獲取供熱系統模型階次和形式；通過構建供熱系統的擴張狀態觀測器，來獲取內部結構不明確不易建模的系統模型，并得到供熱系統時滯性能參數；采用數值天氣預報服務，預測從特定時刻起系統時滯時間τ后的室外溫度，進一步預測τ時刻后的用戶供熱負荷，從而進行超前控制；通過構建自抗擾控制模塊，來克服熱力站彼此間的耦合性，進行供熱系統運行態實時調節，控制一次網電動閥動作，使二次網用戶的室內溫度達到預定值；根據BP神經網絡的自學習功能，整定出自抗擾控制器的參數。通過以上步驟，克服熱力站彼此間的耦合性，實現全網的熱力平衡，達到用戶室溫均衡一致、減少管網熱量損失從而節能的目的，可廣泛用于集中供熱控制。

技術領域

本發明涉及供熱控制領域，尤其是涉及一種全網平衡控制方法。

背景技術

城市供熱系統中，集中供熱成為重中之重。通常一個城市有幾個區域供熱，每個區域 網有幾十或幾百個換熱站。換熱站連接著熱網與熱用戶，熱網輸送的熱媒通過換熱站進行 調控和轉換，根據各個熱用戶的熱負荷需求進行合理分配。而供熱系統是復雜的分布式大 系統，具有明顯的大滯后性、時變性、非線性和強耦合性。因此，發明一種能夠克服系統惰性，有效控制換熱站設備，實現整個供熱系統熱力和水力平衡的方法，這對于供熱系統節能減損，提高熱管網工作質量是十分必要的。

發明內容

本發明實施例提供了一種能夠通過采集供回溫度進行供熱參數自動整定的供熱方法， 實現對大滯后、強耦合供熱系統的精準、快速響應。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案為自抗擾神經網絡控制算法，具體按以下 步驟進行：

步驟S1，建立供熱管網系統模型，計算預測目標溫度；

步驟S2，設計供熱管網全網平衡系統的控制方案，達到供熱系統平衡、穩定供熱的目的。

進一步，所述步驟S1中建立供熱管網系統模型的方法包括以下步驟：

步驟S11，采用數值天氣預報分區塊方法預測供熱管網系統模型輸入輸出；

預測室外溫度采用數值天氣預報分區塊方法，假設用戶可以被分成m個區塊，每個區 塊用B_i表示，那么任意時刻的τ時刻后每個區塊的室外溫度為t_τi，風速為ν_τi，那么可找到合適的k_1i、k_2i，使得τ時刻后B_i的綜合溫度表示為T_i＝k_1it_τi+k_2iν_τi；

由于用戶總負荷Q_O為每個用戶的負荷總量，根據熱量守恒原理，用戶負荷總量等于 一次網熱媒散出的總熱量，即

式中，Q_I為熱源釋放的總熱量；Q_O為用戶總熱負荷；q為用戶數量，Q_i為每個用戶 熱負荷；m為區塊個數，Q_j為每個區塊熱負荷。以區塊為單位，視為一個用戶，即令q＝m。 由供熱公式可知，每個用戶的負荷Q_i為供回溫平均溫度的函數(室內溫度目標給定)，即

式中，t_g、t_h分別為供、回水實時溫度；A為區塊內總散熱面積；F為綜合散熱器 的供熱系數；b為散熱常數；t_n為室內目標溫度；

在室內目標溫度t_n確定的前提下，全網平衡調節的目標等效代換成即用戶供、 回水平均溫度；

每個用戶的供溫t_g、回溫t_h均為室外溫度T_i的函數，即