[发明专利]一种智能换热站二次网平均温度控制方法

说明书

一种智能换热站二次网平均温度控制方法，具体如下：获取换热站相关参数；获取历史数据得出二次网平均温度与室外温度的关系；获取实际供热建筑物实测数据；计算二次网平均温度T_w2arg；计算当量室外温度T_oe；计算二次网平均温度设定值T_w2argsp；计算二次网平均温度误差eT_w2arg；给定室内温度设定值T_zsp；计算室内温度偏差eT_z；设定两个误差权重w1、w2；计算双权重误差值eT；计算换热站二次网平均温度PI控制器输出信号u；通过二次网平均温度PI控制器计算其输出信号u，将计算得到的输出信号u传送给换热站一次侧电动调节阀，执行控制操作，调整电调阀开度，满足二次网平均温度和室内温度的双重控制要求。

技术领域

本发明涉及换热站控制技术领域，尤其涉及一种智能换热站二次网平均温度控制方法。

背景技术

由于城市发展中各种因素的促进和影响，如城市化率和环保要求等，近20年来，区域供暖系统的规模逐步扩大，最大的多源共网系统接近上亿平方米，换热站近千座，很多换热站也实现了无人值守状态。观察和分析换热站历史数据就会发现，换热站输出热量并没有满足热网热力和水力平衡目标。比如，有的换热站通过二次网回水温度进行控制，但回水温度是所有二次网传热过程的结果，此传热过程既包括可控传热过程，也包括室内和室外环境的各种干扰(不可控因素)，无法准确获取回水温度设定值，进而不可能实现供热量和室内温度的精准控制；还有很大一部分换热站采用二次网供水温度控制，诸如室外温度补偿器控制策略，但二次网供水温度与二次网循环流量有关，必须考虑实际二次网实际循环流量来确定其供水温度；实际上，很少的系统运行时考虑了这方面的影响因素，导致控制效果不佳，能源浪费较大；因此，研究如何能够有效及优化控制换热站十分必要，以便实现换热站的稳定、长周期和高效运行。

现有换热站供用热匹配技术主要包括一次网定流量控制、二次网供水温度控制、二次网平均温度、二次网回水温度控制和二次网温差控制等，换热站二次网循环流量绝大部分采用定频率定流量运行方式，通过调节一次网循环流量调节供热量，但上述技术均有其制约条件，例如：

(1)一次网定流量控制：属于热源集中质调节方法，存在的问题是：1)各换热站热力特性没有在控制系统中予以补偿；2)不能通过改变循环流量降低电耗；3)用户自由热没有得到利用；4)室内温度波动较大；

(2)二次网供水温度控制：通过二次网供水温度调节供热量，其缺点为：1)供水温度设定值与二次网循环流量有关，但二次网理论循环流量不易精确确定；2)没有考虑室内自由热对供热量的影响；3)室内温度波动较大；

(3)二次网平均温度控制：通过实测室外温度确定二次网供回水平均温度，以此作为供热量控制指标，其缺点在于：1)控制系统没有进行室内自由热补偿；2)室内温度波动相对较大；3)二次网平均温度设定指标较难获取；4)没有进行室内温度补偿；

(4)二次网回水温度控制：通过室外温度设定二次网回水温度值，以此为控制指标，其缺点为：1)二次网回水温度时所有传热过程的结果，包括非可控因素，因此，理论上无法获取二次网回水温度设定值；2)二次网回水温度变化范围小，控制精度偏低；3)由供热系统固有特性、运行特性和动态特性决定系统响应的滞后性，导致的二次网回水温度误差；4)室内温度波动较大；

(5)二次网温差控制：实际上是二次网循环流量控制，通过室外温度设定二次网温差值，并作为控制变量。其缺点为：1)较大温差可能导致二次网水力失调更趋严重；2)没有考虑热量中质的成分(二次网平均温度，决定室内温度值)；3)没有考虑自由热；4)室内温度波动较大；5)需要根据实际用户性质和末端装置确定温差设定值；

另外，供热的结果是用户室内温度，并且其影响因素较多，如果能够引入室内温度作为补偿，可以较大提高供热系统动态响应的速度和控制精度。

发明内容