[发明专利]一种集中供热系统全网平衡调节方法

说明书

一种供热管网全网平衡调节方法和系统，根据热力平衡分析，获取供热系统模型阶次和形式；通过构建供热系统的扩张状态观测器，来获取内部结构不明确不易建模的系统模型，并得到供热系统时滞性能参数；采用数值天气预报服务，预测从特定时刻起系统时滞时间τ后的室外温度，进一步预测τ时刻后的用户供热负荷，从而进行超前控制；通过构建自抗扰控制模块，来克服热力站彼此间的耦合性，进行供热系统运行态实时调节，控制一次网电动阀动作，使二次网用户的室内温度达到预定值；根据BP神经网络的自学习功能，整定出自抗扰控制器的参数。通过以上步骤，克服热力站彼此间的耦合性，实现全网的热力平衡，达到用户室温均衡一致、减少管网热量损失从而节能的目的，可广泛用于集中供热控制。

技术领域

本发明涉及供热控制领域，尤其是涉及一种全网平衡控制方法。

背景技术

城市供热系统中，集中供热成为重中之重。通常一个城市有几个区域供热，每个区域 网有几十或几百个换热站。换热站连接着热网与热用户，热网输送的热媒通过换热站进行 调控和转换，根据各个热用户的热负荷需求进行合理分配。而供热系统是复杂的分布式大 系统，具有明显的大滞后性、时变性、非线性和强耦合性。因此，发明一种能够克服系统惰性，有效控制换热站设备，实现整个供热系统热力和水力平衡的方法，这对于供热系统节能减损，提高热管网工作质量是十分必要的。

发明内容

本发明实施例提供了一种能够通过采集供回温度进行供热参数自动整定的供热方法， 实现对大滞后、强耦合供热系统的精准、快速响应。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为自抗扰神经网络控制算法，具体按以下 步骤进行：

步骤S1，建立供热管网系统模型，计算预测目标温度；

步骤S2，设计供热管网全网平衡系统的控制方案，达到供热系统平衡、稳定供热的目的。

进一步，所述步骤S1中建立供热管网系统模型的方法包括以下步骤：

步骤S11，采用数值天气预报分区块方法预测供热管网系统模型输入输出；

预测室外温度采用数值天气预报分区块方法，假设用户可以被分成m个区块，每个区 块用B_i表示，那么任意时刻的τ时刻后每个区块的室外温度为t_τi，风速为ν_τi，那么可找到合适的k_1i、k_2i，使得τ时刻后B_i的综合温度表示为T_i＝k_1it_τi+k_2iν_τi；

由于用户总负荷Q_O为每个用户的负荷总量，根据热量守恒原理，用户负荷总量等于 一次网热媒散出的总热量，即

式中，Q_I为热源释放的总热量；Q_O为用户总热负荷；q为用户数量，Q_i为每个用户 热负荷；m为区块个数，Q_j为每个区块热负荷。以区块为单位，视为一个用户，即令q＝m。 由供热公式可知，每个用户的负荷Q_i为供回温平均温度的函数(室内温度目标给定)，即

式中，t_g、t_h分别为供、回水实时温度；A为区块内总散热面积；F为综合散热器 的供热系数；b为散热常数；t_n为室内目标温度；

在室内目标温度t_n确定的前提下，全网平衡调节的目标等效代换成即用户供、 回水平均温度；

每个用户的供温t_g、回温t_h均为室外温度T_i的函数，即