[发明专利]基于随机分布控制算法的区域供热节能控制方法

说明书

本发明属于供热控制技术领域，具体是一种基于随机分布控制算法的区域供热节能控制方法。本供热控制方法包括如下步骤：步骤S100：获取区域内若干点用户温度数据；步骤S200：估计出供热区域的温度概率分布；步骤S300：建立温度概率分布密度函数的基函数表示模型；步骤S400：建立输入变量与前n‑1个权值向量之间的非线性预测模型，对下一时刻的温度概率分布进行预测；步骤S500：对预测输出信息结合温度概率分布进行反馈校正；步骤S600：计算随机分布控制量输出，输出控制变频器带动水泵为区域提供热量。本发明所述的控制方法的核心在于对温度分布概率信息进行处理，利用随机分布控制理论决定控制量，最大限度地提高区域供热均衡度并降低能源消耗。

技术领域

本发明属于供热控制技术领域，具体是一种基于随机分布控制算法的区域供热节能控制方法。

背景技术

目前城市或区域大都采用集中供热的方式，但由于区域内建筑结构不同、与热源距离不同、供热管网阻力差异较大、受环境和其它因素影响，是一个具有随机干扰因素的系统，各种干扰具有非高斯特性。导致采用常规的控制方法难以控制供热区域的温度均衡，经常出现部分区域温度高，有些区域温度过低，如果单纯增加热源温度和流量，会造成能源浪费。因此需要一种能够控制整个供热区域内温度分布相对均衡的控制方法，或者根据设定的温度分布予以控制。

现有的控制方法一般采用PID、Smith-PID以某点温度进行控制和调节，导致热网波动较大，近年来有采用动态规划或预测控制的方法，但是控制反馈量的选取还仍是个别点的温度。

发明内容

本发明为了实现对区域进行均衡供热，或按照给定的温度分布信息进行供热，提供一种基于随机分布控制算法的区域供热节能控制方法。

本发明采取以下技术方案：一种基于随机分布控制算法的区域供热节能控制方法，包括以下步骤：

S100：获取区域内不同位置Q个用户温度数据及供热管网供回水数据及输出控制信息，将获取的温度信息作为历史数据集进行存储。

历史数据集包括采集供热区域内的一个时间段内的Q个热用户温度数据T＝[T₁,T₂,…T_Q]，及相应时间点的一次网供水温度T_G1、一次网回水温度T_H1、二次网供水温度T_G2、二次网回水温度T_H2以及环境温度T_E。

S200：根据获取信息估计供热区域的温度概率分布，包括以下步骤。

S201：从S100步骤得到的数据中选取供热区域内不同位置(x_j,y_j),j＝1,2,…,Q共Q个热用户一天内M组不同的温度数据T_j及对应的供热系统控制输出u_i(k),i＝1,2,…M，合并构成温度值矩阵

S202：利用温度矩阵按照不同的时间点构建不同时刻的温度场，对整个温度场数据进行数学近似处理，得到对温度T的概率密度函数γ(T,u_i(k))：

其中，N(T)代表供热区域的温度场中温度值小于T的个数，T_i,max和T_i,min代表第i时刻温度场中温度上下界。

S300：利用基函数表示模型对已知的温度概率分布密度函数进行表示，包括以下步骤。

S301：选择基函数，采用高斯形式的RBF网络作为基函数，其表达式为：

其中，T为采集的温度信息；μ_i,σ_i为第i个网络节点函数的中心值和宽度。