[发明专利]供热二次管网分布式平衡控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种供热二次管网分布式平衡控制系统，包括设置在换热站(b)处的前端控制系统和设置在每个楼栋管网(c)处的末端控制系统，其中前端控制系统设置有总控机(1)，末端控制系统设置有微控制器(11)，其特征在于：所述总控机(1)通过无线通信与多个微控制器(11)连接，在总控机(1)的输入端组上分别连接有第一压力变送器(6)、第二压力变送器(7)以及总管流量计(5)，在总控机(1)的输出端组上分别连接有变频泵(3)和电动调节阀(4)，在总控机(1)的通信端组上还连接有用于实现无线通信的GPRS模块(2)，在所述微控制器(11)的输入端组上分别连接有第三压力变送器(10)、第四压力变送器(12)以及支管流量计(9)，在微控制器(11)的输出端组上连接有平衡调节阀(8)，在微控制器(11)的通信端组上也连接有用于实现无线通信的GPRS模块(2)。

2.根据权利要求1所述的供热二次管网分布式平衡控制系统，其特征在于：所述第一压力变送器(6)安装在换热站(b)供水端相连的供热总管上，所述第二压力变送器(7)安装在换热站(b)回水端相连的回流总管上，所述第三压力变送器(10)安装在每个楼栋管网(c)输入端相连的供热支管上，所述第四压力变送器(12)安装在每个楼栋管网(c)输出端相连的回流支管上。

3.根据权利要求1所述的供热二次管网分布式平衡控制系统，其特征在于：所述变频泵(3)、电动调节阀(4)以及总管流量计(5)依次安装在换热站(b)供水端相连的供热总管上，所述平衡调节阀(8)和支管流量计(9)依次安装在每个楼栋管网(c)输入端相连的供热支管上。

4.根据权利要求1所述的供热二次管网分布式平衡控制系统，其特征在于：所述楼栋管网(c)为一整栋楼的供热管网、一个楼栋单元的供热管网或者几个楼栋的供热管网。

5.一种如权利要求1所述的供热二次管网分布式平衡控制系统的控制方法，其特征在于按照如下步骤进行：

第一步：前端初始化：

前端控制系统中的总控机(1)按预设频率f₀控制变频泵(3)工作，同时按预设阀门开度K控制电动调节阀(4)工作；

第二步：末端差压控制：

末端控制系统中的每个微控制器(11)通过第三压力变送器(10)和第四压力变送器(12)检测楼栋管网(11)输入端与输出端之间的压差，通过改变平衡调节阀(8)的开度使得楼栋管网(11)输入端与输出端之间的压差维持在末端预设压差范围内，每个所述平衡调节阀(8)的阀门改变量分别记为ΔK₁，ΔK₂，…，ΔK_n；

第三步：前端衡流控制：

末端控制系统中的每个微控制器(11)通过GPRS模块(2)将其平衡调节阀(8)的阀门改变量ΔK₁，ΔK₂，…，ΔK_n传给前端控制系统中的总控机(1)，总控机(1)按照ΔK＝m₁ΔK₁+m₂ΔK₂+，…，+m_nΔK_n计算前端电动调节阀(4)所需的阀门改变量ΔK，其中m₁，m₂，…，m_n分别为每个楼栋管网(11)所对应的供水系数；

第四步：前端稳压控制：

总控机(1)通过改变电动调节阀(4)将引起前端压力变化，通过所述第一压力变送器(6)和第二压力变送器(7)检测所述供热总管和回流总管之间的压差，通过设置变频泵(3)的工作频率为f’使得所述供热总管和回流总管之间的压差维持在设计压差范围内；

第五步：返回第二步，循环控制，实现供热二次管网动态平衡。