[發明專利]一種基于群智能的高層集中供暖系統優化控制方法

有效

• 申請號: 201810948884.1
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN109237601B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 趙安軍;周夢;于軍琪;魏廷劍;劉奇特;葉子雁
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: F24D19/10
• 分類號: F24D19/10
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李鄭建

1.一種基于群智能的高層集中供暖系統優化控制方法，其特征在于，該方法為高層集中供暖系統中的每個房間均設置室溫控制器，樓下換熱站中的每個換熱器均設置換熱控制器，每個循環水泵均設置循環水泵控制器；并將所有的控制器互聯以形成群智能網絡系統；各個控制器依次發起調節任務，當某一種控制器發起調節任務時，其余的控制器配合所述調節任務對相應的設備或空間進行信息采集，且對相鄰控制器進行信息交互，并完成系統運算，實現自主協同調節高層集中供暖系統的運行；其中：

室溫控制器內設置對應房間的建筑參數，窗墻比，各墻面傳熱系數，房間預設室內溫度，室溫預測控制動態模型，通過采集太陽光光照強度與相鄰房間溫度，測定對應的每個房間內散熱器流量值；

換熱控制器內設置對應換熱器的一次網供回水溫度和回水流量，二次網回水溫度，并預設二次供水溫度，實時測定一次網回水流量值與二次網供水溫度值；

循環水泵控制器內設置水泵性能參數和預設調節余量閾值，并實時檢測對應水泵的頻率值并計算出相應的總流量值；

若群智能網絡系統中存在發起調節任務的室溫控制器，則該室溫控制器與其相鄰的室溫控制器進行信息交互；經過若干次信息交互疊加后系統確定高層總流量需求，并將參數傳遞給循環水泵控制器；

若群智能網絡系統中存在發起調節任務的循環水泵控制器，則該循環水泵控制器與相鄰的循環水泵控制器進行信息交互；經過若干次信息交互后，群智能網絡系統確定每個循環水泵的運行參數，并根據運行參數控制循環水泵的運行狀態；

若群智能網絡系統中存在發起調節任務的換熱控制器，則該換熱控制器與相鄰的換熱控制器進行信息交互；經過若干次信息交互后，群智能網絡系統改變進入每臺換熱器的一次熱媒流量，改變傳送到換熱器的熱能，使二次供水溫度穩定在設定值附近；

若群智能網絡系統中沒有發起調節任務的控制器，則各個控制器的運行參數不變。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述室溫控制器、循環水泵控制器和換熱控制器至少每一小時發起一次調節任務。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于：

所述室溫控制器發起調節任務的條件為：室溫控制器達到了預設的控制周期，或者室溫發生變化不滿足設定條件；

所述換熱器控制器發起調節任務的條件為：換熱器控制器所檢測的二次網供水溫度不滿足設定條件；

所述循環水泵控制器發起調節任務的條件為：循環水泵控制器達到了預設的控制周期或者末端所需熱水流量發生變化。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述信息交互是指每個房間的溫度、散熱器流量、一次網的流量和二次網供水溫度。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述發起調節任務的室溫控制器執行以下步驟：

1)參考房間理論預測溫度值，以房間溫度設定值為目標調整散熱器流量；

2)將室溫值與散熱器流量值寫入傳遞信息，發送給與其相鄰的室溫控制器，相鄰的室溫控制器收到傳遞信息后執行以下步驟：

A：調節散熱器流量值保證室內溫度達到設定條件；

B：記錄調節后的流量并將接受的流量值進行加和運算，寫入傳遞信息并發送給與其相鄰的室溫控制器。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述發起調節任務的循環水泵控制器執行如下步驟：

1)參考循環水泵當前工作點，以獲得的樓宇所有房間的總需水量與最高效率點為調節預期，計算得到新的循環水泵流量和流量調節余量；

2)將流量調節余量寫入傳遞信息，發送給相鄰的循環水泵控制器；相鄰的循環水泵控制器收到傳遞信息后執行以下步驟：

A：比較收到的流量調節余量和水泵當前的運行流量，計算得到兩者的差值；

B：根據差值調節循環水泵的頻率，并計算新的流量調節余量；

若新的流量調節余量絕對值高于預設調節余量閾值，則需要將新的效率調節預期和新的調節余量傳遞給鄰居循環水泵控制器；

若新的流量調節余量絕對值低于預設調節余量閾值，則不再發送傳遞信息。