一种基于智能阀二次网水力平衡方法技术

技术编号:26340010 阅读:61 留言:0更新日期:2020-11-13 20:04
一种基于智能阀二次网水力平衡方法,属于供热工程领域。方案如下:利用智能阀的监测数据可以通过算法自动计算阀门和楼栋阻力数,基于管网网络拓扑结构和图论原理可以将管网建立成由节点和管段组成的有向图模型,再基于管网实际运行工况,记录多工况下的管网运行工况,可计算管网各管段的实际阻力数,通过水力平衡算法自动调节阀门开度实现二次网的水力平衡。有益效果:本发明专利技术通过阻力数确定阀门开度,真实反应管网水力工况特性,避免了以开度定流量而造成水力失真现象严重的现象;通过自动计算智能阀开度,节省了人工进行二次网平衡调试的人工成本和时间成本,同时避免了人工调试由于人员素质参差不齐造成的不确定性和不准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于智能阀二次网水力平衡方法
本专利技术属于供热工程领域,尤其涉及一种用于自动进行供热二次网水力平衡的算法。
技术介绍
二次网水力失调是造成用户投诉和能耗居高不下的主要原因。目前供热二次网的水力平衡主要依靠静态水力平衡阀或动态水力平衡阀在供热初期由运维人员进行水力平衡调试。其中静态水力平衡阀调节工作量大调节精度难以满足要求,动态水力平衡阀阻力较大,容易堵塞无法保证系统长期稳定运行,且这种方法无法实现在整个供暖期的动态调节。随着老旧小区的改造,系统入住率的变化及扩容等使二次网间断性发生水力工况变化,更增加了水力平衡的难度。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的问题,本专利技术在应用智能阀的基础上,开发一种自动进行二次网水力平衡的算法,智能阀具备自测楼栋管段流量、进出口压力、阀前后压力的功能;利用智能阀的监测数据可以通过算法自动计算阀门和楼栋阻力数。基于管网网络拓扑结构和图论原理可以将管网建立成由节点和管段组成的有向图模型。再基于管网实际运行工况,记录多工况下的管网运行工况,可计算管网各管段的实际阻力数,通过水力平衡算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于智能阀二次网水力平衡方法,其特征在于,步骤如下:/nS1、通过协调系统收集智能阀及水泵所采集的参数,通过智能算法辨识管网管段阻力数,通过室外气象参数及历史运行数据,计算楼栋热负荷求解阀门开度,将指令下发给PLC或DDC进行水力平衡调节控制;/nS2、在系统运行工况下,楼栋热用户流量Gc由智能阀自动检测,通过压力和流量关系计算用户阻力数和阀门阻力数,并记录上传至协调系统;/nS3、供热二次管网以枝状管网为主,基于图论原理,建立基本关联矩阵和基本回路矩阵,求解流量平衡方程和压力平衡方程;/nS4、管网阻力数辨识计算:将二次网网络拓扑结构输入二次网协调系统,通过智能阀检测各用户端流量及阻...

【技术特征摘要】
1.一种基于智能阀二次网水力平衡方法,其特征在于,步骤如下:
S1、通过协调系统收集智能阀及水泵所采集的参数,通过智能算法辨识管网管段阻力数,通过室外气象参数及历史运行数据,计算楼栋热负荷求解阀门开度,将指令下发给PLC或DDC进行水力平衡调节控制;
S2、在系统运行工况下,楼栋热用户流量Gc由智能阀自动检测,通过压力和流量关系计算用户阻力数和阀门阻力数,并记录上传至协调系统;
S3、供热二次管网以枝状管网为主,基于图论原理,建立基本关联矩阵和基本回路矩阵,求解流量平衡方程和压力平衡方程;
S4、管网阻力数辨识计算:将二次网网络拓扑结构输入二次网协调系统,通过智能阀检测各用户端流量及阻力数,计算不同工况下运行参数的管段阻力数,并将管段阻力数记录于管网协调系统;
S5、根据历史运行数据,通过室外气象参数及室内温度设定值计算热用户热负荷,通过热负荷和供回水温度计算热用户所需流量;
S6、依据步骤S5计算各用户流量Gc,计算用户端总阻力数及阀门阻力数,依据阀门阻力数和开度的关系确定阀门开度,实现系统水力平衡调节。


2.如权利要求1所述的基于智能阀二次网水力平衡方法,其特征在于,还包括以下步骤:
S7、热用户热负荷变化由阀门自动调节,调节过程以水力失调度为参考值,楼栋热用户的水力失调度χc为系统运行实际流量与所需计算流量的比值,当χc≤ξ时,则执行反馈控制,保持阀门开度不变,反之进行阀门开度调节,ξ表示水力失调度限值。


3.如权利要求1所述的基于智能阀二次网水力平衡方法,其特征在于,还包括以下步骤:
S8、当管网总水力平衡度大于等于管网总水力平衡度限值时,管网水力平衡,反之执行步骤S6进行整体调节。


4.如权利要求1所述的基于智能阀二次网水力平衡方法,其特征在于,步骤S1中,所述参数包括:用户端流量、压力、供回水温度、室外气象参数,室内温度。


5.如权利要求1所述的基于智能阀二次网水力平衡方法,其特征在于,步骤S2中,用户阻力数和阀门阻力数通过用户入口供水压力Pc1与阀门出口压力Pc3及阀门流量Gc计算得到,阀门阻力数通过阀门前后压力Pc2、Pc3及流量Gc自检测,用户阻力数为用户端总阻力数与阀门阻力数之差,计算步骤如式(1)-(3)所示:
用户端总阻力数
阀门阻力数
用户阻力数Scy=Sc-ScvPa/(m3/h)2(3)
方程中所用参数解释如下:Pc1表示第c个热用户端供水管压力,单位Pa;Pc2表示第c个热用户端...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙圣斌王延敏杜瑞东赵岩王天鹏
申请(专利权)人:大连海心信息工程有限公司
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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