适用于多供能站的建筑节能控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种适用于多供能站的建筑节能控制系统，涉及建筑供能领域，为确保负荷调整时的准确性和及时性以及系统运行的稳定性而发明专利技术。该控制系统包括冷机装置及其供回水管路、区域网供回水管路及空调末端及其供回水管路，控制系统还包括：冷机功率控制装置，用于对冷机装置进行功率控制；冷机冷水泵控制装置，用于对冷机冷水泵进行变频控制；区域网冷水供水阀控制装置用于对区域网冷水供水阀进行阀位控制。本发明专利技术可用于城市供冷、供热技术。

【技术实现步骤摘要】
适用于多供能站的建筑节能控制系统
本专利技术涉及建筑供能领域，尤其涉及一种适用于多供能站的建筑节能控制系统。
技术介绍
目前，城市供冷、供热通常采用孤网运行模式，即采用单个供能站对建筑系统进行供能，在这种模式下，能源生产、储运、应用与回收循环各个环节存在很多弊端，具体表现为缺乏互补融合；能源设施较为独立，缺乏互联互通，其结果是能源的系统效率低，能源设施的利用水平低，一些区域中能源设施平均利用率不到50％甚至不足30％，资源、设施及交易价值都没有得到充分释放。按照系统观点设计、建设和运营能源站，已开始成为生态城市建设的新标准，区域能源供需、能源结构、利用方式与供应模式上的“自我平衡、协同平衡与总体平衡”，是助力实现节能减排和生态城市建设目标的有力手段。进一步而言，实现多能源的融合、梯级利用与供需互动，充分释放能源的效用，实现供用能动态匹配，进一步降低运行成本，这就是区域能源设施的互联互通和智能化管理所追求的目标。区域多供能站联网运行，实现供用能动态匹配，对控制技术有较高的要求，运行需要平稳，尽量避免大起大落，控制不当会对供能管网造成扰动，导致水力失衡，进而会影响到各个用能端乃至各个供能站，不仅影响整体的运行效果，甚至整个区域大系统无法正常工作。目前已有的用于区域供用能控制技术还不够成熟，采用的多是定值单回路反馈控制，只是实现了对某些工艺参数的单点控制。由于有多个供能站构成的区域供用能大系统，任何供能站和用能端负荷的变化都会对能源管网大系统带来波动，各个子系统之间有较强的关联作用，动一点会牵动全身，只对某些工艺参数采用简单定值控制，不能同时顾及其它工艺参数的合理性，显然系统无法正常运行；同时多个供能站构成的区域供用能大系统，系统规模一般都比较大，过程存在很大的滞后性，而仅仅采用反馈控制，调节滞后性问题也很难解决，控制的准确性和及时性以及系统运行的稳定性很难保证。综上所述，在上述已有建筑供用能负荷调整技术中，存在负荷调整准确性和及时性不佳、系统运行不稳定的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种适用于多供能站的建筑节能控制系统，用于确保负荷调整时的准确性和及时性，并进而实现系统稳定运行，使其能够适用于复杂应用场合。为实现上述目的，本专利技术的第一方面，提供一种适用于多供能站的建筑节能控制系统，包括冷机装置、连接在所述冷机装置的出水口的冷机侧供水管路、连接在所述冷机装置的进水口的冷机侧回水管路、第一换热器、第二换热器、连接第一换热器与第二换热器的输配管网供水管路及输配管网回水管路、与输配管网供水管线连接的区域网供水管路、与输配管网回水管路连接的区域网回水管路以及经与第二换热器相连接的空调系统；其中，所述空调系统包括一个及以上的空调末端、用于向所述空调末端供水的用户侧供水支路、用于从所述空调末端回水的用户侧回水支路；所述冷机侧回水管路上设有用于向所述冷机装置回水的冷机冷水泵，所述用户侧回水支路上设有用于向所述空调末端供水的用户输送泵，在所述区域网供水管路上安装有用于调节区域网供水的区域网冷水供水阀；所述控制系统还包括：冷机功率控制装置，用于根据所述冷机侧供水管路中的冷机侧冷水温度、所述冷机侧回水管路中的冷机侧回水温度以及所述冷机冷水泵的转速信号，对所述冷机装置进行功率控制；冷机冷水泵控制装置，根据所述第二换热器的一次侧冷水温度、所述第二换热器一次侧回水温度、所述第二换热器二次侧冷水温度、所述用户输送泵的转速信号，对所述冷机冷水泵进行变频控制；区域网冷水供水阀控制装置，根据所述第二换热器一次侧冷水温度、所述第二换热器一次侧回水温度、所述第二换热器的二次侧冷水温度、所述用户输送泵的转速信号，对所述区域网冷水供水阀进行阀位控制。在本专利技术的第一方面的第一种可能的实现方式中，所述冷机功率控制装置包括：冷机侧冷水温度测量表，设置在所述冷机侧供水管路上，测量所述冷机侧供水管路中的冷机侧冷水温度；冷机侧回水温度测量表，设置在所述冷机侧回水管路上，测量所述冷机侧回水管路中的冷机侧回水温度；冷机冷水泵转速测量表，设置在所述冷机冷水泵上，用于测量冷机冷水泵的转速信号；冷机侧冷水温度控制器，用于根据所述冷机侧冷水温度测量表所测量的冷机侧冷水温度，计算并输出第一冷机功率控制信号；冷机冷水泵变频转速前馈控制器，用于根据所述冷机冷水泵转速测量表所测量的转速信号，计算并输出第二冷机功率控制信号；冷机回水温度前馈控制器，用于根据所述冷机侧回水温度测量表所测量的冷机侧回水温度，计算并输出第三冷机功率控制信号；冷机功率控制信号加法器，对所述第一冷机功率控制信号、所述第二冷机功率控制信号、以及第三冷机功率控制信号进行求和，将求和后的值作为功率控制信号，来对所述冷机装置进行功率控制。结合本专利技术的第一方面的第一种可能，在本专利技术的第一方面的第二种可能的实现方式中，所述冷机冷水泵控制装置包括：第二换热器一次侧冷水温度测量表，设置在所述输配管网供水管路上，测量所述第二换热器一次侧冷水温度；第二换热器一次侧回水温度测量表，设置在所述输配管网回水管路上，测量所述第二换热器一次侧回水温度；第二换热器二次侧冷水温度测量表，设置在所述用户侧供水支路上，测量所述第二换热器二次侧冷水温度；用户输送泵转速测量表，设置在所述用户输送泵上，用于测量用户输送泵的转速信号；第二换热器二次侧冷水温度控制器，用于根据所述第二换热器二次侧冷水温度测量表所测量的二次侧冷水温度，计算并输出第二换热器二次侧冷水温度控制信号；用户输送泵转速前馈控制器，用于根据所述用户输送泵转速测量表所测量的转速信号，计算并输出用户输送泵转速前馈控制信号；第一加法器，对所述第二换热器二次侧冷水温度控制信号与所述用户输送泵转速前馈控制信号进行求和，将求和后的值作为第二换热器一次侧冷水温度设定值输出；第二换热器一次侧冷水温度控制器，用于根据所述第一加法器输出作为第二换热器一次侧冷水温度设定值，根据第二换热器一次侧冷水温度作为测量值，计算并输出第二换热器一次侧冷水温度控制信号；第二换热器一次侧回水温度前馈控制器，用于根据所述第二换热器一次侧回水温度测量表所测量的第二换热器一次侧回水温度，计算并输出第二换热器一次侧回水温度前馈控制信号；第二加法器，对所述第二换热器一次侧冷水温度控制信号与所述第二换热器一次侧回水温度前馈控制信号进行求和，将求和后的值作为负荷控制信号输出；冷机冷水泵分程控制器，按照所述负荷控制信号，对所述冷机冷水泵进行变频控制。结合本专利技术的第一方面的第一种可能或第二种可能，在本专利技术的第一方面的第三种可能的实现方式中，所述区域网冷水供水阀控制装置包括：区域网冷水供水阀分程控制器，按照所述负荷控制信号，对所述区域网冷水供水阀进行阀位控制。本专利技术实施例提供的适用于多供能站的节能控制系统，由于在各个供回水管路中设置有冷机侧冷水温度测量表、冷机侧回水温度测量表、冷机冷水泵转速测量表、一次侧冷水温度测量表、一次侧回水温度测量表、用户输送泵转速测量等多个测量设备，因而能够根据用户负荷的变化及时调整冷机功率，在将这些测量信号作为二次侧冷水温度控制的前馈信号时，大大提高了负荷调整的及时性，换热器的二次侧冷水温度与一次侧冷水温度所采用串级控制策略，能够有效克服系统存在的各种干扰，进一步提升了换热器二次侧冷水温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于多供能站的建筑节能控制系统，包括冷机装置(10)、连接在所述冷机装置(10)的出水口的冷机侧供水管路(L1)、连接在所述冷机装置(10)的进水口的冷机侧回水管路(L2)、第一换热器(H1)、第二换热器(H2)、连接所述第一换热器(H1)与所述第二换热器(H2)的输配管网供水管路(L3)及输配管网回水管路(L4)、与所述输配管网供水管路(L3)连接的区域网供水管路、与输配管网回水管路连接的区域网回水管路以及与所述第二换热器(H2)连接的空调系统；其特征在于，所述空调系统包括一个及以上的空调末端(20)、用于向所述空调末端(20)供水的用户侧供水支路(L5)、用于从所述空调末端(20)回水的用户侧回水支路(L6)；所述冷机侧回水管路(L2)上设有用于向所述冷机装置(10)回水的冷机冷水泵(P10)，所述用户侧回水支路(L6)上设有用于向所述空调末端供水的用户输送泵(P20)，在所述局域网供水管路(N1)上安装有用于调节区域网供水的区域网冷水供水阀(U)；所述控制系统还包括：冷机功率控制装置，用于根据所述冷机侧供水管路(L1)中的冷机侧冷水温度(T5a)、所述冷机侧回水管路(L2)中的冷机侧回水温度(T6a)以及所述冷机冷水泵(P10)的转速信号(P10a)，对所述冷机装置(10)进行功率控制；冷机冷水泵控制装置，根据所述第二换热器(H2)的一次侧冷水温度(T1a)、所述第二换热器(H2)的一次侧回水温度(T2a)、所述第二换热器(H2)的二次侧冷水温度(T3a)、所述用户输送泵(P20)的转速信号(P20a)，对所述冷机冷水泵进行变频控制；区域网冷水供水阀控制装置，根据所述第二换热器(H2)的一次侧冷水温度(T1a)、所述第二换热器(H2)的一次侧回水温度(T2a)、所述第二换热器(H2)的二次侧冷水温度(T3a)、所述用户输送泵(P20)的转速信号(P20a)，对所述区域网冷水供水阀进行阀位控制。...

【技术特征摘要】
1.一种适用于多供能站的建筑节能控制系统，包括冷机装置(10)、连接在所述冷机装置(10)的出水口的冷机侧供水管路(L1)、连接在所述冷机装置(10)的进水口的冷机侧回水管路(L2)、第一换热器(H1)、第二换热器(H2)、连接所述第一换热器(H1)与所述第二换热器(H2)的输配管网供水管路(L3)及输配管网回水管路(L4)、与所述输配管网供水管路(L3)连接的区域网供水管路、与输配管网回水管路连接的区域网回水管路以及与所述第二换热器(H2)连接的空调系统；其特征在于，所述空调系统包括一个及以上的空调末端(20)、用于向所述空调末端(20)供水的用户侧供水支路(L5)、用于从所述空调末端(20)回水的用户侧回水支路(L6)；所述冷机侧回水管路(L2)上设有用于向所述冷机装置(10)回水的冷机冷水泵(P10)，所述用户侧回水支路(L6)上设有用于向所述空调末端供水的用户输送泵(P20)，在所述区域网供水管路(N1)上安装有用于调节区域网供水的区域网冷水供水阀(U)；所述控制系统还包括：冷机功率控制装置，用于根据所述冷机侧供水管路(L1)中的冷机侧冷水温度(T5a)、所述冷机侧回水管路(L2)中的冷机侧回水温度(T6a)以及所述冷机冷水泵(P10)的转速信号(P10a)，对所述冷机装置(10)进行功率控制；冷机冷水泵控制装置，根据所述第二换热器(H2)的一次侧冷水温度(T1a)、所述第二换热器(H2)的一次侧回水温度(T2a)、所述第二换热器(H2)的二次侧冷水温度(T3a)、所述用户输送泵(P20)的转速信号(P20a)，对所述冷机冷水泵进行变频控制；区域网冷水供水阀控制装置，根据所述第二换热器(H2)的一次侧冷水温度(T1a)、所述第二换热器(H2)的一次侧回水温度(T2a)、所述第二换热器(H2)的二次侧冷水温度(T3a)、所述用户输送泵(P20)的转速信号(P20a)，对所述区域网冷水供水阀进行阀位控制。2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述冷机功率控制装置包括：冷机侧冷水温度测量表(T5)，设置在所述冷机侧供水管路(L1)上，测量所述冷机侧供水管路(L1)中的冷机侧冷水温度(T5a)；冷机侧回水温度测量表(T6)，设置在所述冷机侧回水管路(L2)上，测量所述冷机侧回水管路(L2)中的冷机侧回水温度(T6a)；冷机冷水泵转速测量表(VP10)，设置在所述冷机冷水泵(P10)上，用于测量冷机冷水泵(P10)的转速信号(P10a)；冷机侧冷水温度控制器(B1)，用于根据所述冷机侧冷水温度测量表(T5)所测量的冷机侧冷水温度(T5a)，计算并输出第一冷机功率控制信号(TIC5)；冷机冷水泵变频转速前馈控制器(B2)，用于根据所述冷机冷水泵转速测量表(VP10)所测量的转速信号(P10a)，计算并输出第二冷机功率控制信...

【专利技术属性】
技术研发人员：章阳志，肖珲，齐书荣，
申请(专利权)人：新智能源系统控制有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11