基于機理模型預測控制的城市供熱系統熱網調節方法及系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于機理模型預測控制的城市供熱系統熱網調節方法及系統，本熱網調節方法，包括如下步驟：步驟S1，建立預測模型；步驟S2，以均衡供熱為目標,通過預測模型預測獲得一級熱網中各泵、各閥的調節方案；本發明以供熱一級熱網的預測模型為核心，利用預測控制獲得一級熱網系統中總數在數十到數百的水泵和電磁閥的準確調節方案，實時對熱網進行調節，解決了熱網控制滯后及熱用戶冷熱不均的問題。
【專利說明】
基于機理模型預測控制的城市供熱系統熱網調節方法及系統
技術領域
[0001] 本發明設及城市供熱系統的智慧調控技術，特別針對基于模型預測控制的集中供 熱系統一級熱網調節技術。
【背景技術】
[0002] 在我國能源生產與消費轉型的背景下，城市供熱系統的熱源條件變得越來越復 雜，有熱電聯產廠、熱水鍋爐、工業余熱、風能、地熱等不同形式組合。為支撐多源互補運行， 城市供熱系統的一級熱網進一步向互聯、成環的結構發展，同時，為減少供回水管網之間閥 口的節流損失，并增加調節靈活性，更多采用分布式變頻累輸配技術。聯網運行、可靠性提 高的同時卻增加了調度運行的難度。目前我國供熱系統自動化、智能化水平還普遍偏低，傳 統調節方式下水力失調問題依然嚴重，熱負荷分配不均衡，熱用戶滿意度低，控制與經濟效 益的矛盾日益尖銳。
[0003] 由于大中型城市的供熱管網是一個大規模的復雜熱工水力系統，具有非線性、多 變量、強禪合性、高延遲的特點，一級熱網運行調度過程中的調節對象包括數量眾多的變頻 累、電磁閥，傳統的PID控制方法對于禪合性強、慣性大的系統容易造成震蕩，進而引發城市 供熱系統的水力失調。近年來，模型預測控制方法由于能夠通過設計被控制變量的未來軌 跡，來最大限度地模擬現實世界中過程控制的各種情況，且具有較好的魯棒性和動態控制 效果，在煉油、化工、食品加工、航空等領域獲得了廣泛的應用，將該方法應用于民用供熱系 統一級熱網的控制調節具有潛在的巨大優勢。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種熱網調節方法及系統，W解決熱網調節滯后W及管網水 力失調、熱用戶冷熱不均的問題。
[0005] 為了解決上述技術問題，本發明提供了一種熱網調節方法，包括如下步驟：
[0006] 步驟SI,建立預測模型；
[0007] 步驟S2, W均衡供熱為目標，通過預測模型預測獲得一級熱網中各累、各閥的調節 方案。
[000引進一步，所述步驟Sl中建立預測模型的步驟包括:步驟Sll，熱工水力分析求解；W 及步驟S12,預測模型校正。
[0009] 進一步，所述步驟Sl 1中熱工水力分析求解的方法包括：
[0010] 步驟Slll，將管網轉換為由節點和區段構成的有向圖模型，即管網圖；其中節點表 示存在流量進出的點，用集合V表示，V=[Vi，V2,…，VnL式中，n為管網中的節點個數；區段 是節點間的連接管段，用集合E表示，E=[Ei瓜，…，EmL式中m為區段數，有向圖表示成G = < V，E>;
[00川根據網絡圖論得到管網的關聯矩陣A和基本回路矩陣B，其中A為nXm階矩陣，B為S Xm階矩陣，S為基本回路個數s=m-n+l;
[0012] 步驟S112,計算管網的阻力特性系數；
[0013] 步驟S113,構建預測模型，即管網水力計算數學模型：
[0014] AgT=O;
[0015] BAhT=O;
[00W 式中，G為記錄管網圖中各管段內體積流量的行向量G= [Gi ,G2 ,…，Gm]; A H為記錄 管網圖中各管段總阻力損失的列向量，即 [0017] ah=s*|g|*g+z-曲；
[001引式中，S為一級熱網中各管段的阻力特性系數矩陣
[0019] S = HiflP-ISi .S9. ??? ,S",I .
[0020]
[0021 ] K為管壁的當量絕對粗糖度，一般K = 0.00 05m; d為管道內徑;1、Id分別為管網計算 管段的長度和局部阻力當量長度;P為管內熱水的平均密度；
[0022] Z為管段兩節點位能差的列向量2=[幻點，…，Zm]T;
[002引化為熱網中的水累揚程列向量化=化1，化2，…，曲m] T ;
[0024] 步驟SI 14，熱網熱工水力計算，即
[0025] 將所述管網水力計算數學模型結合環路平差流量調節算法經多次迭代計算，獲得 各管段內熱水的體積流量。
[0026] 所述步驟S12中預測模型校正包括:利用熱網實測運行數據對預測模型進行修正。
[0027] 進一步，所述步驟S2中W均衡供熱為目標，通過預測模型預測獲得一級熱網中各 累、各閥的調節方案的方法包括如下步驟：
[0028] 步驟S21，W均衡供熱為目標對各熱力站所需的熱負荷進行預測，得出應當到達各 熱力站的一次側流量目標值；
[0029] 步驟S22,采用預測模型對一級熱網中累、閥的運行方式進行尋優。
[0030] 進一步，所述步驟S21中W均衡供熱為目標對各熱力站所需的熱負荷進行預測，得 出應當到達各熱力站的一次側流量目標值;即
[0031 ] -次側流量的目標方程為：
(Dr
[0032]
[00削式中（Glr)康示第i個熱力站的一次側流量目標值，S為熱力站的總數，C為水的比 熱容，P為熱水的密度，Cl為從散熱器熱水到室外的等效傳熱系數，化iFi)i表示第i個熱力站 中換熱器的換熱能力，Kwnst表示定量;W及
[0034]
[0035]
[0036] 在Cl和化化)1的式中，他)康示熱力站i二級熱網循環水體積流量，t2g表示二級熱 網供水溫度，t2h表示二級熱網回水溫度，tig表示熱力站一級熱網供水溫度，tlh表示熱力站 一級熱網回水溫度，^為室外溫度，3~5天；
[0037] 又有一級熱網總供水流量Git等于各熱力站一次側流量之和，即
[00測
巧）；
[0039] Git為一級熱網總供水流量，為已知量。
[0040] 將(1、化lFl)i代入(Glr)I的計算公式（1)，聯立式（1)、式(2)即解出Kwnst值，進而通 過式(1)得到各熱力站一次側流量目標值。
[0041] 進一步，所述步驟S22中采用預測模型對一級熱網中累、閥的運行方式進行尋優， 其中尋優的優化目標包括供熱均衡性目標，通過分配到達各熱力站換熱器的一級熱網流量 (Gi)iW 實現；
[0042] 尋優的目標函數為
[0043]
[0044]
[0045] 、' Lr I.
[0046] (Gi)I為通過預測模型模擬得到的到達第i個熱力站的一級熱網流量計算值;W及
[0047] 化b)i為水累消耗的電功率：
[004引
[00例 g為重力加速度，（Gb)功累送熱水的體積流量，化b)功水累揚程；（?)功水累的效 率，下標j表示水累編號；
[0050] 在相應目標函數的計算公式中，Z為優化的綜合指標，化為熱力站個數，化為一級熱 網變頻增壓累的個數，Nv為一級熱網調節閥的個數，Ik為調節閥開度，下標k表示調節閥編 號，Imin為調節閥允許的最小開度，Ae、AE、Al分別為到達各熱力站的一級熱網流量、水累的電 耗量W及閥口開度的重要性權值。
[0051] 又一方面，本發明還提供了一種熱網調節系統，包括：
[0052] 預測模型建立單元，與該預測模型建立單元相連的熱網調節單元。
[0053] 進一步，所述預測模型建立單元適于建立預測模型，即包括:熱工水力分析求解模 塊，W及預測模型校正模塊。
[0054] 進一步，所述熱工水力分析求解模塊，即
[0055] 將管網轉換為由節點和區段構成的有向圖模型，即管網圖；其中節點表示存在流 量進出的點，用集合V表示，V=[Vi，V2,…，VnL式中，n為管網中的節點個數；區段是節點間 的連接管段，用集合E表示，E =化瓜，…，Em]，式中m為區段數，有向圖表示成G = <V，E〉；
[0056] 根據網絡圖論得到管網的關聯矩陣A和基本回路矩陣B，其中A為nXm階矩陣，B為S Xm階矩陣，S為基本回路個數s=m-n+l;
[0057] 計算管網的阻力特性系數；
[005引構建預測模型，即管網水力計算數學模型：即 [0化9] AgT=O;
[0060] BAhT=O;
[0061]式中，G為記錄管網圖中各管段內熱水體積流量的行向量G= [Gi,G2,…，Gm]; A H為 記錄管網圖中各管段總阻力損失的列向量，即 [006^ ah=s*|g|*g+z-曲；
[0063] 式中，S為一級熱網中各管段的阻力特性系數矩陣
[0064] S = diag{Si，S2，...，Sm};
[00化；
[0066] K為管壁的當量絕對粗糖度，一般K = 0.00 05m; d為管道內徑;1、Id分別為管網計算 管段的長度和局部阻力當量長度;P為管內熱水的平均密度；
[0067] Z為管段兩節點位能差的列向量2=[幻點，…，Zm]T;
[006引化為熱網中的水累揚程列向量化=化1，化2，?? ?，曲m] T ; W及
[0069] 熱網熱工水力計算，即
[0070] 將所述管網水力計算數學模型結合環路平差流量調節算法經多次迭代計算，獲得 各管段內熱水的體積流量;W及
[0071] 所述預測模型校正模塊，即利用熱網實測運行數據對預測模型進行修正。
[0072] 進一步，所述熱網調節單元適于W均衡供熱為目標對各熱力站所需的熱負荷進行 預測，得出應當到達各熱力站的一次側流量目標值，W及采用預測模型對一級熱網中累、 閥的運行方式進行尋優。
[0073] 本發明的有益效果是，本發明的W-級熱網的預測模型為核屯、，利用預測控制獲 得供熱一級熱網系統中總數在數十到數百的水累和電磁閥的準確調節方案，實時對熱網進 行調節，解決了熱網控制滯后及熱用戶冷熱不均的問題。
【附圖說明】
[0074] 下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0075] 圖1為本發明供熱網調節方法的流程圖；
[0076] 圖2為本發明供熱網調節方法中步驟S2的流程圖。
[0077] 圖3為本發明的熱網調節系統的原理框圖。
【具體實施方式】
[0078] 現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。運些附圖均為簡化的示意圖，僅W 示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。
[0079] 實施例1
[0080] 如圖1所示，本發明的一種熱網調節方法，包括如下步驟：
[0081] 步驟SI,建立預測模型；
[0082] 步驟S2, W均衡供熱為目標，通過預測模型預測獲得一級熱網中各累、各閥的調節 方案。
[0083] 具體的，本熱網調節系統可W用于城市供熱系統中的一級熱網調節。
[0084] 所述步驟Sl中建立預測模型的步驟包括：
[0085] 步驟Sll，熱工水力分析求解；W及 [00化]步驟Sl 2,預測模型校正。
[0087] 所述步驟Sll中熱工水力分析求解的方法包括：
[0088] 步驟Slll，將管網轉換為由節點和區段構成的有向圖模型，即管網圖；其中節點表 示存在流量進出的點，用集合V表示，V=[Vi，V2,…，VnL式中，n為管網中的節點個數；區段 是節點間的連接管段，用集合E表示，E=[Ei，E2,…，EmL式中m為區段數，有向圖表示成G = < V，E>;根據網絡圖論得到管網的關聯矩陣A和基本回路矩陣B，其中A為nXm階矩陣，B為sXm 階矩陣，S為基本回路個數s=m-n+l;
[0089] 步驟SI 12，計算管網的阻力特性系數；
[0090] 步驟S113,構建預測模型，即管網水力計算數學模型：
[0091] AgT=O;
[0092] BAhT=O;
[009引式中，G為記錄管網圖中各管段內熱水體積流量的行向量G=[Gi,G2,…，Gm]; AH為 記錄管網圖中各管段總阻力損失的列向量，即由伯努利方程和管路特性方程并考慮水累揚 程給出：A H=S* IG I *G+Z-曲；
[0094] 式中，S為一級熱網中各管段的阻力特性系數矩陣
[0095] S = diag{Si，S2，...，Sm};
[0096]
[0097] K為管壁的當量絕對粗糖度，一般K = 0.00 05m; d為管道內徑;1、Id分別為管網計算 管段的長度和局部阻力當量長度;P為管內熱水的平均密度；
[009引Z為管段兩節點位能差的列向量Z=[Zl，Z2，...，Zm]T;
[0099] 化為熱網中的水累揚程列向量化=化1，化2，…，Hbm] T ;當管段中含有水累時，水累 揚程即為該管段的化，當管段中沒有水累時，該管段的化為0。
[0100] 步驟S114,熱網熱工水力計算，即
[0101] 將所述管網水力計算數學模型結合環路平差流量調節算法經多次迭代計算，獲得 各管段內熱水的體積流量。
[0102] 即采用預測模型控制進行優化計算時，一級熱網管道、熱源、熱力站及天氣相關參 數為固定值，將管網中可調節的閥口開度、水累轉速作為預測模型的輸入參數，模型輸出為 到達各熱力站的一次側流量值向量。所述環路平差流量調節算法為已知現有技術。
[0103] 所述步驟S12中預測模型校正包括:利用熱網實測運行數據對預測模型進行修正。
[0104] 本發明所建立的預測模型包含在線校正過程，W使模型能更好地描述熱網實際運 行狀態，利用熱網實測運行數據對預測模型進行修正。在每一采樣時刻，通過對熱網實測運 行狀態參數與熱網狀態分析系統按照初步計算模型計算得到的理論狀態參數的比對，調整 熱網狀態分析計算模型，并修正管段阻力系數、傳熱系數等重要經驗參數隨運行條件參數 變化的取值規律，建立能夠更好模擬熱網運行性能的專用計算模型。
[0105] 所述步驟S2中W均衡供熱為目標，通過預測模型預測獲得一級熱網中各累、各閥 的調節方案的方法包括如下步驟：
[0106] 步驟S21，W均衡供熱為目標對各熱力站所需的熱負荷進行預測，得出應當到達各 熱力站的一次側流量目標值；
[0107] 步驟S22,采用預測模型對一級熱網中累、閥的運行方式進行尋優。
[0108] 具體的，首先獲得多種不同的一級熱網累、閥調節方案，并通過預測模型模擬出不 同方案下各熱力站的一次側流量理論值;然后根據優化目標，將流量理論值與流量目標值 進行比較，通過目標函數對優化方案進行評價(利用迭代進行計算）；重復該步驟，直至獲得 滿足尋優的目標函數的最優解。
[0109] 所述步驟S21中W均衡供熱為目標對各熱力站所需的熱負荷進行預測，得出應當 到達各熱力站的一次側流量目標值;即
[0110] 一心細、、方m心曰+二W口心 (1);
[0111]
[0112]式中（Gir)康示第i個熱力站的一次側流量目標值，S為熱力站的總數，C為水的比 熱容，P為熱水的密度，Cl為從散熱器熱水到室外的等效傳熱系數，化iFi)i表示第i個熱力站 中換熱器的換熱能力，Kwnst表示定量;W及
[011;
[011^
[011引在Ci和化iFi)i的式中，他)康示熱力站i二級熱網循環水體積流量，t2g表示二級熱 網供水溫度，t2h表示二級熱網回水溫度，tig表示熱力站一級熱網供水溫度，tlh表示熱力站 一級熱網回水溫度，^為室外溫度，3~5天；
[0116] 又有一級熱網總供水流量Git等于各熱力站一次側流量之和，即
[0117]
(2);
[0118] Git刃一級飄腳思供水流量，為已知量。
[0119] 將(1、化lFl)i代入(Glr)I的計算公式（1)，聯立式（1)、式(2)即解出Kwnst值，進而通 過式(1)得到各熱力站一次側流量目標值；
[0120] 所述步驟S22中采用預測模型對一級熱網中累、閥的運行方式進行尋優，其中尋 優的優化目標包括供熱均衡性目標，通過分配到達各熱力站換熱器的一級熱網流量(Gi)I W 實現；
[0121] 尋優的目標函數為
[0122]
[0123]
[0124]
[0125] (Gi)I為通過預測模型模擬得到的到達第i個熱力站的一級熱網流量計算值;W及
[0126] 化b)j為水累消耗的電功率：
[0127]
[01%] g刃室力加速度，（Gb)j刃泉巧熱水的體積流量，化b)j為水累揚程；（化)j為水累的效 率，下標j表示水累編號；
[0129] 在相應目標函數的計算公式中，Z為優化的綜合指標，化為熱力站個數，化為一級熱 網變頻增壓累的個數，Nv為一級熱網調節閥的個數，Ik為調節閥開度，下標k表示調節閥編 號，Imin為調節閥允許的最小開度，Ae、AE、Al分別為到達各熱力站的一級熱網流量、水累的電 耗量W及閥口開度的重要性權值。
[0130] 實施例2
[0131] 在實施例1基礎上，本發明還提供了一種熱網調節系統，包括:預測模型建立單元， 與該預測模型建立單元相連的熱網調節單元。
[0132] 所述預測模型建立單元適于建立預測模型，即熱工水力分析求解模塊，W及預測 模型校正模塊。
[0133] 所述熱工水力分析求解模塊，即
[0134] 將管網轉換為由節點和區段構成的有向圖模型，即管網圖；其中節點表示存在流 量進出的點，用集合V表示，V=[Vi，V2,…，VnL式中，n為管網中的節點個數；區段是節點間 的連接管段，用集合E表示，E=曲瓜，…，EmL式中m為區段數，有向圖表示成G = <V，E>;
[0135] 根據網絡圖論得到管網的關聯矩陣A和基本回路矩陣B，其中A為nXm階矩陣，B為S Xm階矩陣，S為基本回路個數S =m-n+l;
[0136] 計算管網的阻力特性系數；
[0137] 構建預測模型，即管網水力計算數學模型：即 [013 引 AgT=O;
[0139] BAhT=O;
[0140]式中，G為記錄管網圖中各管段內熱水體積流量的行向量G= [Gi,G2,…，Gm]; A H為 記錄管網圖中各管段總阻力損失的列向量，即ah=s*|g|*g+z-曲；
[0141] 式中，S為一級熱網中各管段的阻力特性系數矩陣
[0142] S = diag{Si，S2，...，Sm};
[0143]
[0144] K為管壁的當量絕對粗糖度，一般K = 0.0005m; d為管道內徑;1、Id分別為管網計算 管段的長度和局部阻力當量長度;P為管內熱水的平均密度；
[0145] Z為管段兩節點位能差的列向量2=[幻點，…，Zm]T;
[0146] 化為熱網中的水累揚程列向量化=化1，化2，…，曲m]T ; W及
[0147] 熱網熱工水力計算，即
[0148] 將所述管網水力計算數學模型結合環路平差流量調節算法經多次迭代計算，獲得 各管段內熱水的體積流量;W及
[0149] 所述預測模型校正模塊，即利用熱網實測運行數據對預測模型進行修正。
[0150] 所述熱網調節單元適于W均衡供熱為目標對各熱力站所需的熱負荷進行預測，得 出應當到達各熱力站的一次側流量目標值，W及采用預測模型對一級熱網中累、閥的運行 方式進行尋優。
[0151] 具體的，熱網調節單元的工作方式可W參見實施例1的相應論述。
[0152] W上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完 全可W在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更W及修改。本項發明的技術 性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。
【主權項】
1. 一種熱網調節方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟SI,建立預測模型； 步驟S2, W均衡供熱為目標，通過預測模型預測獲得一級熱網中各累、各閥的調節方 案。2. 根據權利要求1所述的熱網調節方法，其特征在于， 所述步驟Sl中建立預測模型的步驟包括： 步驟Sll，熱工水力分析求解；W及 步驟S12,預測模型校正。3. 根據權利要求2所述的熱網調節方法，其特征在于， 所述步驟Sl 1中熱工水力分析求解的方法包括： 步驟Slll，將管網轉換為由節點和區段構成的有向圖模型，即管網圖；其中節點表示存 在流量進出的點，用集合V表示，V= [Vi，V2,…，VnL式中，n為管網中的節點個數；區段是節 點間的連接管段，用集合E表示，E=[Ei，E2,…，EmL式中m為區段數，有向圖表示成G = <V，E 〉; 根據網絡圖論得到管網的關聯矩陣A和基本回路矩陣B，其中A為nXm階矩陣，B為S Xm 階矩陣，S為基本回路個數S =m-n+l; 步驟S112,計算管網的阻力特性系數； 步驟Sl 13，構建預測模型，即管網水力計算數學模型： AgT = O; BAhT = O; 式中，G為記錄管網圖中各管段內熱水的體積流量的行向量G = [Gi ,G2 ,…,Gm]; A H為記 錄管網圖中各管段總阻力損失的列向量，即A H=S* Ig I *G+Z-曲； 式中，S為一級熱網中各管段的阻力特性系數矩陣 S = dia邑(Si,S2,…，Sm};K為管壁的當量絕對粗糖度，d為管道內徑；l、ld分別為管網計算管段的長度和局部阻力 當量長度;P為管內熱水的平均密度； Z為管段兩節點位能差的列向量Z=化點，…，Zm]T; 化為熱網中的水累揚程列向量化=[Hbl,化2 , ? ? ? , Hbm] T; 步驟S114,熱網熱工水力計算，即 將所述管網水力計算數學模型結合環路平差流量調節算法經多次迭代計算，獲得各管 段內熱水的體積流量； 所述步驟S12中預測模型校正包括:利用熱網實測運行數據對預測模型進行修正。4. 根據權利要求3所述的熱網調節方法，其特征在于，所述步驟S2中W均衡供熱為目 標，通過預測模型預測獲得一級熱網中各累、各閥的調節方案的方法包括如下步驟： 步驟S21，W均衡供熱為目標對各熱力站所需的熱負荷進行預測，得出應當到達各熱力 站的一次側流量目標值； 步驟S22,采用預測模型對一級熱網中累、閥的運行方式進行尋優。5. 根據權利要求4所述的熱網調節方法，其特征在于， 所述步驟S21中W均衡供熱為目標對各熱力站所需的熱負荷進行預測，得出應當到達 各熱力站的一次側流量目標值;即 一次側流量的目標方程為：CDl 式中（Glr)I表示第i個熱力站的一次側流量目標值，S為熱力站的總數，C為水的比熱容， Cl為從散熱器熱水到室外的等效傳熱系數，化iFi)i表示第i個熱力站中換熱器的換熱能力， Kconst表示定量；W及在Ci和化lFl ) i的式中，（G2 )康示熱力站i二級熱網循環水體積流量，t2g表示二級熱網供 水溫度，t2h表示二級熱網回水溫度，tig表示熱力站一級熱網供水溫度，tlh表示熱力站一級 熱網回水溫度，^為室外溫度，3~5天； 又有一級熱網總、化水流畳「…尊干各撤力站一次側流量之和，即(2)； Git為一級熱網總供水流量，為已知量； 將(1、化lFl)i代入(Glr)I的計算公式（1)，聯立式（1)、式（2)即解出Kwnst值，進而通過式 (1 )得到各熱力站一次側流量目標值。6. 根據權利要求5所述的熱網調節方法，其特征在于， 所述步驟S22中采用預測模型對一級熱網中累、閥的運行方式進行尋優，其中尋優的優 化目標包括供熱均衡性目標，通過分配到達各熱力站換熱器的一級熱網流量(Gi)iW實現； 尋優的目標函數為其中，A (Gi)i為一級熱網流量與設定流量的偏差：(Gi)I為通過預測模型模擬得到的到達第i個熱力站的一級熱網流量計算值；W及 (Eb)J為水累消耗的電功率：g為重力加速度，（Gb)J為累送熱水的體積流量，化b)j為水累揚程；（化)J為水累的效率， 下標j表示水累編號； 在相應目標函數的計算公式中，Z為優化的綜合指標，化為熱力站個數，化為一級熱網變 頻增壓累的個數，Nv為一級熱網調節閥的個數，Ik為調節閥開度，下標k表示調節閥編號，Imin 為調節閥允許的最小開度，Ag、Ae、Ai分別為到達各熱力站的一級熱網流量、水累的電耗量W 及閥口開度的重要性權值。7. -種熱網調節系統，其特征在于，包括： 預測模型建立單元，與該預測模型建立單元相連的熱網調節單元。8. 根據權利要求1所述的熱網調節系統，其特征在于， 所述預測模型建立單元適于建立預測模型，即 熱工水力分析求解模塊，W及預測模型校正模塊。9. 根據權利要求8所述的熱網調節系統，其特征在于， 所述熱工水力分析求解，即 將管網轉換為由節點和區段構成的有向圖模型，即管網圖；其中節點表示存在流量進 出的點，用集合V表示，V= [Vi，V2,…，VnL式中，n為管網中的節點個數；區段是節點間的連 接管段，用集合E表示，E=[Ei瓜，…，EmL式中m為區段數，有向圖表示成G = <V，E>; 根據網絡圖論得到管網的關聯矩陣A和基本回路矩陣B，其中A為nXm階矩陣，B為S Xm 階矩陣，S為基本回路個數S =m-n+l; 計算管網的阻力特性系數； 構建預測模型，即管網水力計算數學模型：即 AgT = O; BAhT = O; 式中，G為記錄管網圖中各管段內體積流量的行向量G= [Gi，G2，…，Gm]; AH為記錄管網圖中各管段總阻力損失的列向量，即 AH=S*|G|*G+Z-Hb; 式中，S為一級熱網中各管段的阻力特性系數矩陣 S = dia邑(Si,S2,…，Sm};K為管壁的當重絕卿化樞巧；d刃官迫巧檢；i、id分別刃官IWJ背算官段的長度和局部阻力 當量長度;P為管內熱水的平均密度； Z為管段兩節點位能差的列向量Z=化點，…，Zm]T; 化為熱網中的水累揚程列向量化=[化1,化2,，，，，Hbm]T; W及 熱網熱工水力計算，即 將所述管網水力計算數學模型結合環路平差流量調節算法經多次迭代計算，獲得各管 段內熱水的體積流量;W及 所述預測模型校正模塊，即利用熱網實測運行數據對預測模型進行修正。 10 .根據權利要求9所述的熱網調節系統，其特征在于， 所述熱網調節單元適于W均衡供熱為目標對各熱力站所需的熱負荷進行預測，得出應 當到達各熱力站的一次側流量目標值，W及采用預測模型對一級熱網中累、閥的運行方式 進行尋優。
【文檔編號】F24D19/10GK105910169SQ201610270475
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月27日
【發明人】于春娣, 周懿, 吳燕玲, 方大俊
【申請人】常州英集動力科技有限公司