[发明专利]环状蒸汽热网供汽品质在线优化调节方法及系统

权利要求书

1.一种环状蒸汽热网供汽品质在线优化调节方法，其特征在于，包括：

步骤S1，在环状蒸汽热网中设置调节阀；以及

步骤S2，控制调节阀的开度以调节环状蒸汽热网中的蒸汽流量分配；

所述步骤S1中在环状蒸汽热网中设置调节阀，即

若环状蒸汽热网内包括若干基本回路，则各基本回路中至少设有一调节阀；

所述步骤S2中控制调节阀开度的方法包括：通过搜索算法获取调节阀的最优开度，且最优开度获取的方法包括如下步骤：

步骤S21，构建热网结构机理模型；

步骤S22，通过搜索算法对调节阀在相应开度下的工况进行预模拟，优化搜索得出调节阀的最优开度；

所述搜索算法的搜索目标是：使到达各热用户处的蒸汽品质达标；所述蒸汽品质包括由热网结构机理模型获取的蒸汽温度t_i、压力P_i、干度X_i；

若到达热用户处的蒸汽品质满足t_{ri_1}≤t_i≤t_{ri_2}，P_{ri_1}≤P_i≤P_{ri_2}，X_i≥X_ri，则供给该热用户的蒸汽品质达标；

式中，t_{ri_1}、t_{ri_2}分别为热用户所期望的蒸汽温度能够达到的最低值和最高值，P_{ri_1}、P_{ri_2}分别为热用户所期望的蒸汽压力能够达到的最低值和最高值，X_ri为热用户所期望的蒸汽干度能够达到的最低值；

若蒸汽品质不达标，则与理想蒸汽品质相比的相对蒸汽温度偏差Δt_i、相对压力偏差ΔP_i和相对干度偏差ΔX_i的计算公式分别为：

Δti=tri_1-titri_1,ti<tri_10,tri_1≤ti≤tri_2ti-tri_2tri_2,ti>tri_2;]]>

ΔPi=Pri_1-PiPri_1,Pi<Pri_10,Pri_1≤Pi≤Pri_2Pi-Pri_2Pri_2,Pi>Pri_2;]]>

以及

所述搜索算法的目标函数为：

min Z=λtΣi=1NuΔti(l1,l2,...,lN)+λPΣi=1NuΔPi(l1,l2,...,lN)+λXΣi=1NuΔXi(l1,l2,...,lN)+λl(N-Σk=1Nlk);]]>

s.t.l₁,l₂,…,l_N∈[l_min,1]；

式中，Z为优化的综合指标，N_u为热用户数，N_s为区段数，l₁,l₂,…,l_N分别为调节阀的开度值，N为调节阀个数，l_min为允许的调节阀最小开度，λ_t、λ_P、λ_X、λ_w、λ_l分别为蒸汽温度、蒸汽压力、蒸汽干度、蒸汽流速以及阀门开度的重要性权值，且适于根据优化目标各项的相对重要性赋予相应的权值；

并根据搜索算法得出当Z最小时所对应的调节阀的最优的开度方案。