(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710185188.5
(22)申请日 2017.03.25
(71)申请人 余宝法
地址 100176 北京市大兴区经济技术开发
区荣京东街3号8层A座615室
(72)发明人 余宝法 余立洋 柏长华 简进
赵文彬 李忠军 李百红 宋政华
余善文
(51)Int.Cl.
F24D 19/10(2006.01)
(54)发明名称集中供热系统全网平衡控制方法(57)摘要本发明涉及一种集中供热系统全网平衡控制方法，属于供热控制技术领域，提供了一种能够自动识别热源的供热能力充足与否，在热源供热能力足够时实现舒适性供热，在热源供热能力不足时实现均匀性供热的集中供热系统全网平衡控制方法，所采用的技术方案为按照以下步骤进行，热负荷的预测计算，热负荷变化采用动态的实时计算，通过采集室外的实际温度进行处理计算，热源供热能力评估，利用热网中最不利环路热力站的热力工况来判断热源的供热能力；各个热力站之间参照最不利环路热力站的当量外温实现全网的自动平衡，温度控制曲线的识别，根据实际的供热情况引入热负荷修正系数和相对流量系数， 本发明广泛用于集中供热控制。权利要求书2页 说明书6页CN 106813293 A 2017.06.09
C N 106813293
A
1.集中供热系统全网平衡控制方法，其特征在于按照以下步骤进行：
1、热负荷的预测计算，热负荷变化采用动态的实时计算，通过采集室外的实际温度进行处理计算，合理利用供热管网、围护结构等的蓄热作用，降低供热量的调节频率，具体算法如下：
(1)自控系统启动时，采集室外温度tw，令处理后的室外温度t0＝tw；
(2)确定最小控制周期Tmin；
(3)令累积量A＝0；
(4)不断采集室外温度tw，同时按下式计算累积量A，A＝A+(tw-t0)Tmin；
(5)当∣A∣≥C(常量)时，则t0＝t0+(tw-t0)/B(常量)返回到步骤(3)；
(6)当∣A∣<C(常量)时，返回到步骤(4)；
其中，最小控制周期Tmin，根据气象资料，室外温度变化最剧烈时对室内温度的影响(室内采暖条件不变)，不超过某一数值时的持续时间，并考虑到控制系统稳定需要经过若干次反复调节，确定最小控制周期Tmin；
常量A，代表了实际供热量与理想供热量的偏差，控制了室内温度变化的幅度，当室内温度变化范围小于1℃时，一般取A＝1.5(℃*小时)；
常量B，控制了室外温度变化的幅度，一般取B＝3；
2、热源供热能力评估，采用控制二次网的供回水平均温度作为控制目标，然而因为各个热力站的供热负荷、采暖方式等不同，必须为每个热力站设定相应的供热温度控制曲线，为了简化工程计算将供热温度控制曲线近似成直线，采用截距和斜率来描述，即热力站的当量外温＝(截距-实际供回水平均温度)/斜率，此时就把不同热力站的不同温控曲线的因素消除了，用各个热力站的当量外温来评价该热力站的供热效果，当量外温越高说明该热力站供热效果越差，当热网中最高的当量外温大于实际室外温度室说明热源的供热能力不足，反之说明热源供热能力足够；
3、热网中各个热力站之间的平衡控制，把最不利环路热力站对应的当量外温作为代表全网所有热力站的当量调度外温，同时对比最不利环路热力站的当量外温与处理后的室外温度，其中较高者就是整个热网的实际调度外温，所有热力站都按照这个统一的调度外温结合自己的温控曲线、节能时钟修正、人工
修正等计算供回水平均温度的设定值，用数学公式描述为：供回水平均温度设定值＝温控曲线截距-温控曲线斜率*(调度外温+节能时钟修正)+人工修正；
4、节能时钟的设置，根据热力站的热负荷特点设置每个热力站的24小时调度外温的节能时钟修正值，比如住宅供热用户在夜间休息时可以将室内温度降低2度，此时就可以将调度外温的节能时钟修正值设置为2度；
5、温度控制曲线的识别，供热工程教材中给出了供热运行调节基本公式，但是该公式与实际运行数据相差很大，不能直接用来作为识别供热温控曲线的计算，需要根据实际的供热情况引入热负荷修正系数和相对流量系数，具体计算方法如下：
式中：tg、th—实际供、回水温度(℃)；
tˊg、tˊh—设计供、回水温度(℃)；
t n—实测室内温度(℃)；
tˊn—供暖室内计算温度(℃)；
tw—任意室外日平均温度(℃)；
tˊw—供暖室外计算温度(℃)；
B—散热器的散热指数(实验得出)；
—相对流量，即调节时的实际运行流量G与设计流量G’之比：n—热负荷修正系数；
于是经过实际运行参数修正后的供热运行调节基本公式如下：
集中供热系统全网平衡控制方法
一、技术领域
[0001]本发明涉及一种集中供热系统全网平衡控制方法，属于供热控制技术领域。
二、背景技术
[0002]在供热系统中，主要解决两个方面的问题，一方面要解决全网中各个热力站之间的均匀供热问题，另一方面要解决热源供热量与热网需热量之间的供需平衡问题。目前的控制系统多数靠调度人员来解决这两个问题，控制效果的好坏受调度人员的水平和责任心限制，不能充分发挥控制系统的作用实现更好的节能效果。
三、发明内容
[0003]为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种能够自动识别热源的供热能力充足与否，在热源供热能力足够时实现舒适性供热，在热源供热能力不足时实现均匀性供热的集中供热系统全网平衡控制方法。
[0004]为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为集中供热系统全网平衡控制方法，按照以下步骤进行，
[0005]1、热负荷的预测计算，热负荷变化采用动态的实时计算，通过采集室外的实际温度进行处理计算，合理利用供热管网、围护结构等的蓄热作用，降低供热量的调节频率，具体算法如下：
[0006](1)自控系统启动时，采集室外温度tw，令处理后的室外温度t0＝tw；
[0007](2)确定最小控制周期Tmin；
[0008](3)令累积量A＝0；
[0009](4)不断采集室外温度tw，同时按下式计算累积量A，A＝A+(tw-t0)Tmin；[0010](5)当∣A∣≥C(常量)时，则t0＝t0+(tw-t0)/B(常量)返回到步骤(3)；
[0011](6)当∣A∣<C(常量)时，返回到步骤(4)；
[0012]其中，最小控制周期Tmin，根据气象资料，室外温度变化最剧烈时对室内温度的影响(室内采暖条件不变)，不超过某一数值时的持续时间，并考虑到控制系统稳定需要经过若干次反复调节，确定最小控制周期Tmin；
[0013]常量A，代表了实际供热量与理想供热量的偏差，控制了室内温度变化的幅度，当室内温度变化范围小于1℃时，一般取A＝1.5(℃*小时)；
[0014]常量B，控制了室外温度变化的幅度，一般取B＝3；
[0015]2、热源供热能力评估，采用控制二次网的供回水平均温度作为控制目标，然而各个热力站的供热负荷、采暖方式等不同，必须为每个热力站设定相应的供热温度控制曲线，为了简化工程计算将供热温度控制曲线近似成直线，采用截距和斜率来描述，即热力站的当量外温＝(截距-实际供回水平均温度)/斜率，此时就把不同热力站的不同温控曲线的因素消除了，用各个热力站的当量外温来评价该热力站的供热效果，当量外温越高说明该热力站供热效果越差，当热网中最高的当量外温大于实际室外温度室说明热源的供热能力不
足，反之说明热源供热能力足够；
[0016]3、热网中各个热力站之间的平衡控制，把最不利环路热力站对应的当量外温作为代表全网所有热力站的当量调度外温，同时对比最不利环路热力站的当量外温与处理后的室外温度，其中较高者就是整个热网的调度外温，所有热力站都按照这个统一的调度外温结合自己的温控曲线、节能时钟修正、人工修正等计算供回水平均温度的设定值，用数学公式描述为：供回水平均温度设定值＝温控曲线截距-温控曲线斜率*(调度外温+节能时钟修正)+人工修正；
[0017]4、节能时钟的设置，根据热力站的热负荷特点设置每个热力站的24小时调度外温的节能时钟修正值，比如住宅供热用户在夜间休息时可以将室内温度降低2度，此时就可以将调度外温的节能时钟修正
值设置为2度；
[0018]5、温度控制曲线的识别，供热工程教材中给出了供热运行调节基本公式，但是该公式与实际运行数据相差很大，不能直接用来作为识别供热温控曲线的计算，需要根据实际的供热情况引入热负荷修正系数和相对流量系数，具体计算方法如下：
[0019]
[0020]
[0021]式中：tg、th—实际供、回水温度(℃)；
[0022]tˊg、tˊh—设计供、回水温度(℃)；
[0023]tn—实测室内温度(℃)；
[0024]tˊn—供暖室内计算温度(℃)；
[0025]tw—任意室外日平均温度(℃)；
[0026]tˊw—供暖室外计算温度(℃)；
[0027]B—散热器的散热指数(实验得出)；
[0028]—相对流量，即调节时的实际运行流量G与设计流量G’之比：
[0029]n—热负荷修正系数；
[0030]于是经过实际运行参数修正后的供热运行调节基本公式如下：
[0031]
[0032]
[0033]与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：本发明能够通过监控软件的脚本语言编程实现，与控制系统融为一体，实时性好，不需要第三方软件，简单可靠，方法简单实用，能够直接在监控软件的脚本中实现；能够自动识别热源的供热能力充足与否，在热源供热能力足够时实现舒适性供热，在热源供热能力不足时实现均匀性供热；能够实现在热源供热能力充足时的舒适性供热与热源供热能力不足时的均匀供热自动切换模式；充分考虑各个热力站的温控曲线的差别，人工修正的差别，节能时钟修正的差别等，实现供热效果的
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议