[发明专利]基于测量数据的供热管网阻力特性辨识方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于测量数据的供热管网阻力特性辨识方法及系统，本供热管网阻力特性辨识方法包括如下步骤：步骤S1，建立工况库；步骤S2，求解各管段的阻力系数；以及步骤S3，获得最终各管段的阻力系数的辨识结果；本发明的供热管网阻力系数辨识方法基于不同工况下热力站之间的流量‑压力的平衡关系，通过建立多工况方程组求解，递推获得全网阻力系数的方法；计算时利用了多组工况运行数据，获得随工况变化的一系列阻力系数值，与实际情况相符；以取阻力系数序列的中位数为最终辨识结果，削弱了测量误差的影响，可得到更加准确的管段阻力系数值。

技术领域

本发明属于供热自动化领域，具体涉及一种基于测量数据对供热管网实际阻力特性进行辨识的方法。

背景技术

建立准确的供热管网水力仿真模型是进行管网分析、诊断和优化运行的重要前提，然而管网中管道阻力系数受多种物理参数影响，且随时间推移可能发生堵塞、结垢等阻力特性改变的情况，根据设计情况采用理论公式计算的阻力系数往往与真实值存在偏差，导致建立的管网水力仿真模型不能准确模拟实际运行工况。为此，提出一种依据管网在多个工况下的实测运行数据，采用辨识方法计算管网中各管段阻力系数的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种供热管网阻力特性辨识方法及系统，以解决供热管网水力仿真模型由于无法获得各管段阻力系数造成无法准确模拟实际管网运行的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种供热管网阻力特性辨识方法，包括如下步骤：

步骤S1，建立工况库；

步骤S2，求解各管段的阻力系数；以及

步骤S3，获得最终各管段的阻力系数的辨识结果。

进一步，所述步骤S1中建立工况库的方法包括：

在供热管网的所有热力站均要求设置有进、出口压力测点和流量测点；

通过选取用于辨识的多个测量工况数据建立工况库；其中

工况数据为供热管网运行的某一历史时刻，各热力站一次侧进、出口压力和流量，以及热源的供、回水压力和流量。

进一步，所述步骤S2中求解各管段的阻力系数，即

从工况库中抽取相应工况数据，按递推法求解各管段的阻力系数。

进一步，从工况库中抽取相应工况数据，按递推法求解各管段的阻力系数的方法包括如下子步骤：

步骤S21，划分三角形区域；

步骤S22，从工况库中取两组工况数据，建立末端三角形区域的压力-流量平衡方程组；

步骤S23，计算三角形区域中两根管段的阻力系数；以及

步骤S24，递推到下一个三角形区域计算，直到递推至该供热管网的热源处，以获得各管段的阻力系数。

进一步，所述步骤S21中划分三角形区域的方法包括：

查找构成三角形区域的节点，

所述节点包括：热力站、供回管道节点，且定义热力站为节点A和节点B；

将已知工况的节点A和节点B与一待求节点E构成三角形区域，即△EAB。

进一步，所述步骤S22中从工况库中取两组工况数据，对于供热管网中的供水管和/或回水管建立末端三角形区域的压力-流量平衡方程组的方法包括：

对于已构成的三角形区域△EAB，从工况库中抽取节点A、节点B对应的两组工况数据，分别代入供水压力平衡式构成供水管对应的压力-流量平衡方程组；

所述供水压力平衡式，即