[發(fā)明專利]一種集中供熱系統(tǒng)一次側(cè)優(yōu)化控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110322342.5
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113048550B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳方毅;劉圣冠;鄒兵;喬磊;郭濤;劉洪波;苗毅;曲德敏;郭相男;呂波;崔再新;伊福龍;王越
• 申請（專利權(quán)）人: 華能國際電力股份有限公司大連電廠;西安熱工研究院有限公司;中國華能集團(tuán)有限公司東北分公司
• 主分類號: F24D19/10
• 分類號: F24D19/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 張海平

本發(fā)明公開了一種集中供熱系統(tǒng)一次側(cè)優(yōu)化控制方法及系統(tǒng)，包括以下步驟：1)計(jì)算訓(xùn)練后的二次側(cè)供熱網(wǎng)絡(luò)模型輸出的二次側(cè)回水溫度與期望二次側(cè)回水溫度之間的偏差，然后將所述偏差最小時對應(yīng)的二次側(cè)供水溫度作為最優(yōu)二次側(cè)供水溫度；2)計(jì)算訓(xùn)練后的換熱站設(shè)備系統(tǒng)模型輸出的二次側(cè)供水溫度與步驟1)得到的最優(yōu)二次側(cè)供水溫度的偏差，將該偏差最小時對應(yīng)的一次側(cè)電動閥的開度最為最優(yōu)一次側(cè)電動調(diào)節(jié)閥開度，然后根據(jù)最優(yōu)一次側(cè)電動調(diào)節(jié)閥開度調(diào)節(jié)一次側(cè)電動調(diào)節(jié)閥的開度，完成集中供熱系統(tǒng)一次側(cè)優(yōu)化控制，該方法及系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)集中供熱系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于供熱調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種集中供熱系統(tǒng)一次側(cè)優(yōu)化控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

集中供熱系統(tǒng)由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，時延高，測量難等特點(diǎn)，難以使用傳統(tǒng)的自動控制技術(shù)進(jìn)行調(diào)優(yōu)。當(dāng)前普遍使用基于運(yùn)維人員經(jīng)驗(yàn)的人工調(diào)節(jié)方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)優(yōu)，導(dǎo)致集中供熱系統(tǒng)維護(hù)成本高昂且調(diào)整時延過大。當(dāng)前基于大數(shù)據(jù)和人工智能的集中供熱系統(tǒng)調(diào)優(yōu)技術(shù)普遍為理論研究，對測量數(shù)據(jù)要求過高，且存在模型時效性不足和模型過擬合的問題，難以在實(shí)際集中供熱系統(tǒng)中長期穩(wěn)定的運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種集中供熱系統(tǒng)一次側(cè)優(yōu)化控制方法及系統(tǒng)，該方法及系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)集中供熱系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的集中供熱系統(tǒng)一次側(cè)優(yōu)化控制方法包括以下步驟：

1)向訓(xùn)練后的二次側(cè)供熱網(wǎng)絡(luò)模型中輸入當(dāng)前時刻的室外溫度及二次側(cè)流量，同時調(diào)節(jié)二次側(cè)供水溫度，計(jì)算訓(xùn)練后的二次側(cè)供熱網(wǎng)絡(luò)模型輸出的二次側(cè)回水溫度與期望二次側(cè)回水溫度之間的偏差，然后將所述偏差最小時對應(yīng)的二次側(cè)供水溫度作為最優(yōu)二次側(cè)供水溫度；

2)向訓(xùn)練后的換熱站設(shè)備系統(tǒng)模型中輸入當(dāng)前時刻的一次側(cè)供水溫度、一次側(cè)供水壓力、一次側(cè)回水壓力、二次側(cè)流量及訓(xùn)練后的二次側(cè)供熱網(wǎng)絡(luò)模型輸出的二次側(cè)回水溫度，同時調(diào)節(jié)一次側(cè)電調(diào)閥的開度，再計(jì)算訓(xùn)練后的換熱站設(shè)備系統(tǒng)模型輸出的二次側(cè)供水溫度與步驟1)得到的最優(yōu)二次側(cè)供水溫度的偏差，將該偏差最小時對應(yīng)的一次側(cè)電動閥的開度最為最優(yōu)一次側(cè)電動調(diào)節(jié)閥開度，然后根據(jù)最優(yōu)一次側(cè)電動調(diào)節(jié)閥開度調(diào)節(jié)一次側(cè)電動調(diào)節(jié)閥的開度，完成集中供熱系統(tǒng)一次側(cè)優(yōu)化控制。

步驟1)之前還包括：

根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)及室外溫度，計(jì)算二次側(cè)供回水平均溫度與供回水溫度的差值，然后根據(jù)二次側(cè)供回水平均溫度與供回水溫度的差值計(jì)算期望二次側(cè)回水溫度。

步驟1)之前還包括：

根據(jù)歷史數(shù)據(jù)及實(shí)際供熱區(qū)域特性，在供熱區(qū)域給定室外氣溫為0度時，獲取保持最優(yōu)室內(nèi)溫度所需的二次側(cè)回水溫度值以及對應(yīng)的基準(zhǔn)二次側(cè)流量，并將保持最優(yōu)室內(nèi)溫度所需的二次側(cè)回水溫度值以及對應(yīng)的基準(zhǔn)二次側(cè)流量分別作為基準(zhǔn)二次側(cè)回水溫度及基準(zhǔn)二次側(cè)流量，再根據(jù)基準(zhǔn)測供熱網(wǎng)絡(luò)模型、基準(zhǔn)二次側(cè)回水溫度及基準(zhǔn)二次側(cè)流量計(jì)算基準(zhǔn)二次側(cè)供水溫度；

步驟1)之前還包括：

采用LSTM模型，以一次側(cè)電調(diào)閥開度、一次側(cè)供水溫度、一次側(cè)供水壓力、一次側(cè)回水壓力、二次側(cè)流量及二次側(cè)回水溫度作為輸入，以二次側(cè)供水溫度作為輸出，對供熱區(qū)域建立換熱站設(shè)備的時間序列模型，再利用換熱站設(shè)備的時間序列模型對換熱站設(shè)備系統(tǒng)模型進(jìn)行訓(xùn)練；

步驟1)之前還包括：

采用LSTM模型，以二次側(cè)供水溫度、二次側(cè)流量及室外溫度作為輸入，以二次側(cè)回水溫度作為輸出，對供熱區(qū)域建立關(guān)于二次側(cè)供熱網(wǎng)絡(luò)的時間序列模型，再利用關(guān)于二次側(cè)供熱網(wǎng)絡(luò)的時間序列模型對二次側(cè)供熱網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練。

還包括：對期望二次側(cè)回水溫度進(jìn)行校準(zhǔn)。

對期望二次側(cè)回水溫度進(jìn)行校準(zhǔn)的具體過程為：