一种集中供热系统一次侧优化控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种集中供热系统一次侧优化控制方法及系统，包括以下步骤：1)计算训练后的二次侧供热网络模型输出的二次侧回水温度与期望二次侧回水温度之间的偏差，然后将所述偏差最小时对应的二次侧供水温度作为最优二次侧供水温度；2)计算训练后的换热站设备系统模型输出的二次侧供水温度与步骤1)得到的最优二次侧供水温度的偏差，将该偏差最小时对应的一次侧电动阀的开度最为最优一次侧电动调节阀开度，然后根据最优一次侧电动调节阀开度调节一次侧电动调节阀的开度，完成集中供热系统一次侧优化控制，该方法及系统能够实现集中供热系统长期稳定运行。中供热系统长期稳定运行。中供热系统长期稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种集中供热系统一次侧优化控制方法及系统


[0001]本专利技术属于供热调节
，涉及一种集中供热系统一次侧优化控制方法及系统。

技术介绍

[0002]集中供热系统由于其结构复杂，时延高，测量难等特点，难以使用传统的自动控制技术进行调优。当前普遍使用基于运维人员经验的人工调节方式进行网络调优，导致集中供热系统维护成本高昂且调整时延过大。当前基于大数据和人工智能的集中供热系统调优技术普遍为理论研究，对测量数据要求过高，且存在模型时效性不足和模型过拟合的问题，难以在实际集中供热系统中长期稳定的运行。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种集中供热系统一次侧优化控制方法及系统，该方法及系统能够实现集中供热系统长期稳定运行。
[0004]为达到上述目的，本专利技术所述的集中供热系统一次侧优化控制方法包括以下步骤：
[0005]1)向训练后的二次侧供热网络模型中输入当前时刻的室外温度及二次侧流量，同时调节二次侧供水温度，计算训练后的二次侧供热网络模型输出的二次侧回水温度与期望二次侧回水温度之间的偏差，然后将所述偏差最小时对应的二次侧供水温度作为最优二次侧供水温度；
[0006]2)向训练后的换热站设备系统模型中输入当前时刻的一次侧供水温度、一次侧供水压力、一次侧回水压力、二次侧流量及二次侧回水温度，同时调节一次侧电调阀的开度，再计算训练后的换热站设备系统模型输出的二次侧供水温度与步骤1)得到的最优二次侧供水温度的偏差，将该偏差最小时对应的一次侧电动阀的开度最为最优一次侧电动调节阀开度，然后根据最优一次侧电动调节阀开度调节一次侧电动调节阀的开度，完成集中供热系统一次侧优化控制。
[0007]步骤1)之前还包括：
[0008]根据系统参数及室外温度，计算二次侧供回水平均温度与供回水温度的差值，然后根据二次侧供回水平均温度与供回水温度的差值计算期望二次侧回水温度。
[0009]步骤1)之前还包括：
[0010]根据历史数据及实际供热区域特性，在供热区域给定室外气温为0度时，获取保持最优室内温度所需的二次侧回水温度值以及对应的基准二次侧流量，并将保持最优室内温度所需的二次侧回水温度值以及对应的基准二次侧流量分别作为基准二次侧回水温度及基准二次侧流量，再根据基准测供热网络模型、基准二次侧回水温度及基准二次侧流量计算基准二次侧供水温度；
[0011]步骤1)之前还包括：
[0012]采用LSTM模型，以一次侧电调阀开度、一次侧供水温度、一次侧供水压力、一次侧回水压力、二次侧流量及二次侧回水温度作为输入，以二次侧供水温度作为输出，对供热区域建立换热站设备的时间序列模型，再利用换热站设备的时间序列模型对换热站设备系统模型进行训练；
[0013]步骤1)之前还包括：
[0014]采用LSTM模型，以二次侧供水温度、二次侧流量及室外温度作为输入，以二次侧回水温度作为输出，对供热区域建立关于二次侧供热网络的时间序列模型，再利用关于二次侧供热网络的时间序列模型对二次侧供热网络模型进行训练。
[0015]还包括：对期望二次侧回水温度进行校准。
[0016]对期望二次侧回水温度进行校准的具体过程为：
[0017]设定校准周期，计算实际的二次侧回水温度与当前期望二次侧回水温度的偏差，然后将该偏差增加当前期望二次侧回水温度的结果作为校准后的期望二次侧回水温度。
[0018]还包括：对最优二次侧供水温度进行校准。
[0019]对最优二次侧供水温度进行校准的具体过程为：
[0020]设定校准周期，计算实际的二次侧供水温度与当前最优二次侧供水温度的偏差值，将该偏差值加上当前最优二次侧供水温度的结果作为校准后的最优二次侧供水温度。
[0021]一种集中供热系统一次侧优化控制系统包括：
[0022]计算模块，用于向训练后的二次侧供热网络模型中输入当前时刻的室外温度及二次侧流量，同时调节二次侧供水温度，计算训练后的二次侧供热网络模型输出的二次侧回水温度与期望二次侧回水温度之间的偏差，然后将所述偏差最小时对应的二次侧供水温度作为最优二次侧供水温度；
[0023]控制模块，用于向训练后的换热站设备系统模型中输入当前时刻的一次侧供水温度、一次侧供水压力、一次侧回水压力、二次侧流量及二次侧回水温度，同时调节一次侧电调阀的开度，再计算训练后的换热站设备系统模型输出的二次侧供水温度与最优二次侧供水温度的偏差，将该偏差最小时对应的一次侧电动阀的开度最为最优一次侧电动调节阀开度，然后根据最优一次侧电动调节阀开度调节一次侧电动调节阀的开度，完成集中供热系统一次侧优化控制。
[0024]本专利技术具有以下有益效果：
[0025]本专利技术所述的集中供热系统一次侧优化控制方法及系统在具体操作时，利用训练后的二次侧供热网络模型计算最优二次侧供水温度，利用训练后的换热站设备系统模型计算二次侧供水温度，再根据最优二次侧供水温度及二次侧供水温度调节一次侧电动调节阀的开度，以建立一次侧电动调节阀与二次侧供水温度之间的关系，避免因安装一次侧流量计所带来的资金成本、时间成本和维护成本问题，同时采用训练后的二次侧供热网络模型及换热站设备系统模型，有效克服供热网络大时延特性带来的长反馈周期问题，同时避免模型时效性不足及模型过拟合的问题，保证实现集中供热系统长期稳定运行。
附图说明
[0026]图1为集中供热网络结构图；
[0027]图2为本专利技术的流程图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：
[0029]参考图1及图2，本专利技术所述的集中供热系统一次侧优化控制方法包括以下步骤：
[0030]1)训练二次侧供热网络模型
[0031]具体的，采用LSTM模型，以二次侧供水温度、二次侧流量及室外温度作为输入，以二次侧回水温度作为输出，对供热区域建立二次侧供热网络的时间序列模型，然后利用二次侧供热网络的时间序列模型对二次侧供热网络模型进行训练；
[0032]2)训练换热站设备系统模型
[0033]具体的，采用LSTM模型，以一次侧电调阀开度、一次侧供水温度、一次侧供水压力、一次侧回水压力、二次侧流量及二次侧回水温度作为输入，以二次侧供水温度作为输出，对供热区域建立关于换热站设备的时间序列模型，再利用关于换热站设备的时间序列模型对换热站设备系统模型进行训练；
[0034]3)计算基准二次侧供水温度；
[0035]根据历史经验和实际供热区域特性，在供热区域给定室外气温为0度时，保持最优室内温度所需的二次侧回水温度值以及对应的基准二次侧流量，并将保持最优室内温度所需的二次侧回水温度值以及对应的基准二次侧流量分别作为基准二次侧回水温度及基准二次侧流量，再根据基准测供热网络模型、基准二次侧回水温度及基准二次侧流量计算基准二次侧供水温度；
[0036]4)计算最优二次侧供水温度
[0037]具体为：41)计算期本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集中供热系统一次侧优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)向训练后的二次侧供热网络模型中输入当前时刻的室外温度及二次侧流量，同时调节二次侧供水温度，计算训练后的二次侧供热网络模型输出的二次侧回水温度与期望二次侧回水温度之间的偏差，然后将所述偏差最小时对应的二次侧供水温度作为最优二次侧供水温度；2)向训练后的换热站设备系统模型中输入当前时刻的一次侧供水温度、一次侧供水压力、一次侧回水压力、二次侧流量及二次侧回水温度，同时调节一次侧电调阀的开度，再计算训练后的换热站设备系统模型输出的二次侧供水温度与步骤1)得到的最优二次侧供水温度的偏差，将该偏差最小时对应的一次侧电动阀的开度最为最优一次侧电动调节阀开度，然后根据最优一次侧电动调节阀开度调节一次侧电动调节阀的开度，完成集中供热系统一次侧优化控制。2.根据权利要求1所述的集中供热系统一次侧优化控制方法，其特征在于，步骤1)之前还包括：根据系统参数及室外温度，计算二次侧供回水平均温度与供回水温度的差值，然后根据二次侧供回水平均温度与供回水温度的差值计算期望二次侧回水温度。3.根据权利要求1所述的集中供热系统一次侧优化控制方法，其特征在于，步骤1)之前还包括：根据历史数据及实际供热区域特性，在供热区域给定室外气温为0度时，获取保持最优室内温度所需的二次侧回水温度值以及对应的基准二次侧流量，并将保持最优室内温度所需的二次侧回水温度值以及对应的基准二次侧流量分别作为基准二次侧回水温度及基准二次侧流量，再根据基准测供热网络模型、基准二次侧回水温度及基准二次侧流量计算基准二次侧供水温度。4.根据权利要求1所述的集中供热系统一次侧优化控制方法，其特征在于，步骤1)之前还包括：采用LSTM模型，以一次侧电调阀开度、一次侧供水温度、一次侧供水压力、一次侧回水压力、二次侧流量及二次侧回水温度作为输入，以二次侧供水温度作为输出，对供热区域建立换热站设备的时间序列模型，再利用换热站设备的时间序列模型对换热站设备系统模型进行训练。5.根据权利要求1所述的集中供热系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈方毅，刘圣冠，邹兵，乔磊，郭涛，刘洪波，苗毅，曲德敏，郭相男，吕波，崔再新，伊福龙，王越，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司中国华能集团有限公司东北分公司，
类型：发明
国别省市：