[发明专利]环状蒸汽热网供汽品质在线优化调节方法及系统

摘要

本发明涉及环状蒸汽热网供汽品质在线优化调节方法及系统，包括步骤S1，在环状蒸汽热网中增设调节阀；以及步骤S2，控制调节阀的开度以调节环状蒸汽热网中的蒸汽流量分配以实现调节达到环状蒸汽热网系统各热用户的蒸汽品质。本发明通过在环状蒸汽热网中增设调节阀，利用智能搜索算法得到理想的调节阀的开度优化方案，并通过自动控制系统执行调节阀门开度，从而改变环状热网中的蒸汽流量分配和流动状态，以实现不同工况下环状蒸汽热网供汽品质的优化，也避免了传统搜索算法通过枚举计算和比较所花费时间长的缺陷，提高了运算效率。

主权项

一种环状蒸汽热网供汽品质在线优化调节方法，其特征在于，包括：步骤S1，在环状蒸汽热网中设置调节阀；以及步骤S2，控制调节阀的开度以调节环状蒸汽热网中的蒸汽流量分配；所述步骤S1中在环状蒸汽热网中设置调节阀，即若环状蒸汽热网内包括若干基本回路，则各基本回路中至少设有一调节阀；所述步骤S2中控制调节阀开度的方法包括：通过搜索算法获取调节阀的最优开度，且最优开度获取的方法包括如下步骤：步骤S21，构建热网结构机理模型；步骤S22，通过搜索算法对调节阀在相应开度下的工况进行预模拟，优化搜索得出调节阀的最优开度；所述搜索算法的搜索目标是：使到达各热用户处的蒸汽品质达标；所述蒸汽品质包括由热网结构机理模型获取的蒸汽温度ti、压力Pi、干度Xi；若到达热用户处的蒸汽品质满足tri_1≤ti≤tri_2，Pri_1≤Pi≤Pri_2，Xi≥Xri，则供给该热用户的蒸汽品质达标；式中，tri_1、tri_2分别为热用户所期望的蒸汽温度能够达到的最低值和最高值，Pri_1、Pri_2分别为热用户所期望的蒸汽压力能够达到的最低值和最高值，Xri为热用户所期望的蒸汽干度能够达到的最低值；若蒸汽品质不达标，则与理想蒸汽品质相比的相对蒸汽温度偏差Δti、相对压力偏差ΔPi和相对干度偏差ΔXi的计算公式分别为：Δti=tri_1-titri_1,ti<tri_10,tri_1≤ti≤tri_2ti-tri_2tri_2,ti>tri_2;]]>ΔPi=Pri_1-PiPri_1,Pi<Pri_10,Pri_1≤Pi≤Pri_2Pi-Pri_2Pri_2,Pi>Pri_2;]]>以及所述搜索算法的目标函数为：minZ=λtΣi=1NuΔti(l1,l2,...,lN)+λPΣi=1NuΔPi(l1,l2,...,lN)+λXΣi=1NuΔXi(l1,l2,...,lN)+λl(N-Σk=1Nlk);]]>s.t.l1,l2,…,lN∈[lmin,1]；式中，Z为优化的综合指标，Nu为热用户数，Ns为区段数，l1,l2,…,lN分别为调节阀的开度值，N为调节阀个数，lmin为允许的调节阀最小开度，λt、λP、λX、λw、λl分别为蒸汽温度、蒸汽压力、蒸汽干度、蒸汽流速以及阀门开度的重要性权值，且适于根据优化目标各项的相对重要性赋予相应的权值；并根据搜索算法得出当Z最小时所对应的调节阀的最优的开度方案。