[发明专利]一种供热系统控制方法及装置

权利要求书

1.一种供热系统控制方法，其特征在于，包括：

构建供热系统的稳态热功率流模型和动态热功率流模型；

基于所述稳态热功率流模型，以最小化系统总耗功为优化目标，对供热系统在整体运行条件下的节点温度进行优化，获得供热系统在整体运行条件下的最优节点温度；所述节点温度包括一次网换热站的供水节点温度和回路节点温度；

基于所述动态热功率流模型，确定供热系统的状态空间方程；

根据所述状态空间方程，确定状态空间参数矩阵；

根据所述状态空间参数矩阵，建立包含节点温度与工质热容量流逻辑关系的多变量耦合比例控制器；

根据供热系统动态运行中的实时节点温度与所述最优节点温度的偏差，利用多变量耦合比例控制器，输出实时工质热容量流；

根据所述实时工质热容量流控制供热系统，直至供热系统的节点温度达到最优节点温度。

2.根据权利要求1所述的供热系统控制方法，其特征在于，所述稳态热功率流模型为：

式中，R_HX为换热设备换热性能的标准化热阻；NTU_h为换热器的热端传热单元数，为表征换热器流程对换热性能影响的修正因子，k_h为热侧的换热系数，A为换热面积，G_h为热流体的热容量流；NTU_c为换热器的冷端传热单元数，k_c为冷侧的换热系数，G_c为冷流体的热容量流。

3.根据权利要求2所述的供热系统控制方法，其特征在于，所述动态热功率流模型为：

式中，R_h为热流体与换热器壁之间的传热热阻，R_c为冷流体与换热器壁之间的传热热阻。

4.根据权利要求1所述的供热系统控制方法，其特征在于，对供热系统在整体运行条件下的节点温度进行优化时的目标函数为：

min(P)＝min(P₁+P₂+P₃)；

式中，P为系统总耗功；P₁、P₂和P₃分别为一次网、二次网和用户侧的耗功，m为供热回路供水流量，ρ为回水水密度，a、b、c分别为第一、第二、第三系数，g为重力加速度；

对供热系统在整体运行条件下的节点温度进行优化时的约束条件为系统整体能量传递约束方程；所述系统整体能量传递约束方程为：

T_h,i-T_e＝Q*(R₁+R₂+R₃+R₄-1/G₂-1/G₃)；

式中，T_h,i为一次网换热站的供水节点温度，T_e为室外温度，Q为进入系统热量，R₁为一次网供热水与二次网换热站换热热阻，R₂为二次网供热水与用户侧换热站换热热阻，R₃为用户侧供热水与室内换热热阻，R₄为室内与室外空气换热热阻，G₂为二次网供热回路的工质热容量流，G₃为用户侧供热回路的工质热容量流。