[发明专利]一种供热系统控制方法及装置

说明书

本发明公开一种供热系统控制方法及装置，属于区域清洁供热技术领域。该供热系统控制方法首先优化获得供热系统在整体运行条件下的最优节点温度，然后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，从而利用多变量耦合比例控制器输出实时工质热容量流，去控制供热系统，直至供热系统的节点温度达到最优节点温度，为供热系统制定了最优调控策略，解决了供热系统的动态变流量控制问题，使供热系统保持在稳定状态。

技术领域

本发明涉及区域清洁供热技术领域，特别是涉及一种供热系统控制方法及装置。

背景技术

随着综合能源系统的逐步建立与完善，供热系统正向高效清洁和智慧安全转变。发展清洁供热技术，实现供热系统低碳化，是进一步推进“双碳”战略建设的重要举措。在供热系统中，包括热源、传输管道、换热站和建筑用户等，涉及传热、流动、储热和漏热等物理过程，供热系统的模型与供热调节策略是发展和实现智慧供热系统的基础。供热系统运行中的最优特征参数和控制策略是系统降碳增效的关键。针对供热系统的调节策略，通常分为质调节与量调节。现行研究主要针对质调节进行研究，已有的研究方法集中于数值模拟和实验测试。但是对于现在更加精细化调节的需要，故对于流量调节需要考虑更多的现实因素，而且，与温度调节相比，一般流量调节对传热延迟和热惯性的影响更为显著。因此，对于供热系统动态变流量的研究显得尤为重要。针对负荷波动和实时室外温度共同影响下集中供热系统的动态控制问题，提出变工况下供热系统运行参数的优化设定方法以及对供热系统运行参数的调整和系统状态的稳定控制是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种供热系统控制方法及装置，可解决供热系统的动态变流量控制问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种供热系统控制方法，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。

一种供热系统控制装置，包括：多变量耦合比例控制器；

多变量耦合比例控制器与供热系统连接；

所述多变量耦合比例控制器用于获取供热系统在动态运行中的实时节点温度，并根据所述实时节点温度与最优节点温度的偏差，输出实时工质热容量流，进而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。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明公开一种供热系统控制方法及装置，首先优化获得供热系统在整体运行条件下的最优节点温度，然后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，从而利用多变量耦合比例控制器输出实时工质热容量流，去控制供热系统，直至供热系统的节点温度达到最优节点温度，为供热系统制定了最优调控策略，解决了供热系统的动态变流量控制问题，使供热系统保持在稳定状态。

附图说明