利用一次侧盈余资用压头的楼宇换热机组调控方法及系统技术方案

本发明专利技术属于集中供热系统节能技术领域，具体涉及一种利用一次侧盈余资用压头的楼宇换热机组调控方法及系统，其中利用一次侧盈余资用压头的楼宇换热机组调控方法包括：根据楼宇换热机组构建换热机组供热系统，并对换热机组供热系统进行分析；建立一次供回水水力工况调节模型，并通过该模型对一次侧供水流量进行调节控制；以及建立二次供回水水力工况调节模型，并通过该模型对二次侧流量及压力进行调节控制，实现了利用一次侧供水剩余压头为二次侧循环水提供循环动力，回收一次侧的节流损失能量，降低二次侧循环动力装置功耗，可以实现良好的经济效益和社会效益。好的经济效益和社会效益。好的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
利用一次侧盈余资用压头的楼宇换热机组调控方法及系统


[0001]本专利技术属于集中供热系统节能
，具体涉及一种利用一次侧盈余资用压头的楼宇换热机组调控方法及系统。

技术介绍

[0002]我国北方城镇普遍采用集中供热系统为居民冬季供暖。目前，在典型设计模式下，热源端的循环水泵(也即一次网的循环水泵)选型取决于要满足最远端的最不利环路的阻力要求及用热需求，这种运行模式运行总会造成靠近热源端的热力站往往会有过高的资用压头。目前的系统方案通常是在热力站一次供水管路设置一道调节阀或者节流阀，用于控制一次管路的管道阻力及水流量，调节管路水力工况。而以上利用调节阀或者节流阀来调节局部水力工况的方式存在大量节流损失，长年累月损失了巨大的能量。
[0003]虽然楼宇换热机组替换传统热力站具有建设简单灵活、安全性高、调节更精准、运行更经济等优点，但是楼宇换热机组的一次侧仍然采用调节阀或者节流阀用于控制一次侧管路的管道阻力及水流量，并未解决靠近热源端的楼宇换热机组一次侧的节流损失问题。
[0004]因此，基于上述技术问题需要设计一种新的利用一次侧盈余资用压头的楼宇换热机组调控方法及系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种利用一次侧盈余资用压头的楼宇换热机组调控方法及系统。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种利用一次侧盈余资用压头的楼宇换热机组的调控方法，包括：
[0007]根据楼宇换热机组构建换热机组供热系统，并对换热机组供热系统进行分析；/>[0008]建立一次供回水水力工况调节模型，并通过该模型对一次侧供水流量进行调节控制；以及
[0009]建立二次供回水水力工况调节模型，并通过该模型对二次侧流量及压力进行调节控制。
[0010]进一步，所述根据楼宇换热机组构建换热机组供热系统，并对换热机组供热系统进行分析的方法包括：
[0011]根据楼宇换热机组的运行模式，在预设流量下，基于楼宇负荷而设定二次供回水温度目标值，获取楼宇换热机组二次供回水温度，判断二次供回水温度是否达到二次供回水温度目标值，未达到则建立一次供回水水力工况调节模型，并通过该模型对一次侧供水流量进行调节控制，否则根据二次侧系统综合阻力及流量需求设定二次侧换热器进口前压力目标值，获取楼宇换热机组二次侧换热器进口前压力，判断楼宇换热机组二次侧换热器进口前压力是否达到二次侧换热器进口前压力目标值，若未达到则建立二次供回水水力工况调节模型，并通过该模型对二次侧流量及压力进行调节控制，否则继续判断二次供回水
温度是否达到二次供回水温度目标值。
[0012]进一步，所述建立一次供回水水力工况调节模型，并通过该模型对一次侧供水流量进行调节控制的方法包括：
[0013]根据电动调节阀的压力流量特性曲线，构建关系模型：
[0014]Vo＝f(T
2,g
,T
2,h
,T
2,1
,T
2,2
,P
1,fq
)；
[0015]其中：Vo为电动调节阀门开度；T
2,g
为二次侧供水管温度测量值；T
2,h
为二次侧回水管温度测量值；T
2,1
为二次侧供水管温度目标值；T
2,2
为二次侧回水管温度目标值；P
1,fq
为一次侧供水管上电动调节阀前压力测量值；
[0016]根据电动调节阀门开度Vo对电动调节阀门进行调节。
[0017]进一步，所述建立二次供回水水力工况调节模型，并通过该模型对二次侧流量及压力进行调节控制的方法包括：
[0018]根据循环水泵的特性曲线以及变频电机电压频率与输出功率及扬程流量的关系，构建关系模型：
[0019]F＝f(P
2,h
,P
2,bq
,P
2,2
)；
[0020]其中，F为变频电机的电压频率，P
2,h
为二次侧换热器进口前压力测量值，P
2,bq
为二次侧回水管上由变频电机驱动的循环水泵前压力测量值，P
2,2
为二次侧换热器进口前压力目标值；
[0021]根据变频电机的电压频率F对变频电机的电压频率进行调节。
[0022]第二方面，本专利技术还提供一种采用上述利用一次侧盈余资用压头的楼宇换热机组的调控方法的调控系统，包括：
[0023]分析模块，根据楼宇换热机组构建换热机组供热系统，并对换热机组供热系统进行分析；
[0024]一次模型构建模块，建立一次供回水水力工况调节模型，并通过该模型对一次侧供水流量进行调节控制；以及
[0025]二次模型构建模块，建立二次供回水水力工况调节模型，并通过该模型对二次侧流量及压力进行调节控制。
[0026]第三方面，本专利技术还提供一种采用上述利用一次侧盈余资用压头的楼宇换热机组的调控方法的楼宇换热机组设备，包括：
[0027]数据采集及控制系统、上位机和换热机组；
[0028]所述数据采集及控制系统与所述换热机组电性连接；
[0029]所述上位机与所述数据采集及控制系统电性连接；
[0030]所述数据采集及控制系统适于采用供热管道的参数数据；
[0031]所述上位机适于根据参数数据生成控制策略；
[0032]所述数据采集及控制系统适于接收控制策略，并根据控制策略对换热机组进行控制，以对一次侧供水流量进行调节控制、对二次侧流量及压力进行调节控制。
[0033]进一步，所述换热机组包括：涡轮机、循环水泵、变频电机、电动调节阀和楼宇换热机组固有设备；
[0034]所述涡轮机安装在一次供水管上；
[0035]所述循环水泵串联安装在二次回水管上，其中一台由涡轮机驱动，另一台由变频
电机驱动；
[0036]所述变频电机与所述循环水泵连接；
[0037]所述电动调节阀可通过改变阀门开度控制一次管路流量，
[0038]进一步，所述数据采集及控制系统包括：数据采集模块、控制模块、显示模块、通信模块；
[0039]所述数据采集模块用于采集温度传感器、压力传感器、流量传感器、热量表和热水表以采集供热管道相关参数数据，并将相关参数数据发送至控制模块；
[0040]所述控制模块控制电动调节阀、变频电机进行相关动作，以实现一二次网水力工况按需求参数运行；
[0041]所述显示模块用于展示当前运行参数；
[0042]所述通信模块用于控制模块与上位机之间的通信。
[0043]第四方面，本专利技术还提供一种上述利用一次侧盈余资用压头的楼宇换热机组的调控方法用一次供回水水力工况调节模型，包括：
[0044]根据电动调节阀的压力流量特性曲线，构建关系模型：
[0045]Vo＝f(T
2,g
,T
2,h
,T...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用一次侧盈余资用压头的楼宇换热机组的调控方法，其特征在于，包括：根据楼宇换热机组构建换热机组供热系统，并对换热机组供热系统进行分析；建立一次供回水水力工况调节模型，并通过该模型对一次侧供水流量进行调节控制；以及建立二次供回水水力工况调节模型，并通过该模型对二次侧流量及压力进行调节控制。2.如权利要求1所述的调控方法，其特征在于，所述根据楼宇换热机组构建换热机组供热系统，并对换热机组供热系统进行分析的方法包括：根据楼宇换热机组的运行模式，在预设流量下，基于楼宇负荷而设定二次供回水温度目标值，获取楼宇换热机组二次供回水温度，判断二次供回水温度是否达到二次供回水温度目标值，未达到则建立一次供回水水力工况调节模型，并通过该模型对一次侧供水流量进行调节控制，否则根据二次侧系统综合阻力及流量需求设定二次侧换热器进口前压力目标值，获取楼宇换热机组二次侧换热器进口前压力，判断楼宇换热机组二次侧换热器进口前压力是否达到二次侧换热器进口前压力目标值，若未达到则建立二次供回水水力工况调节模型，并通过该模型对二次侧流量及压力进行调节控制，否则继续判断二次供回水温度是否达到二次供回水温度目标值。3.如权利要求2所述的调控方法，其特征在于，所述建立一次供回水水力工况调节模型，并通过该模型对一次侧供水流量进行调节控制的方法包括：根据电动调节阀的压力流量特性曲线，构建关系模型：Vo＝f(T
2,g
,T
2,h
,T
2,1
,T
2,2
,P
1,fq
)；其中：Vo为电动调节阀门开度；T
2,g
为二次侧供水管温度测量值；T
2,h
为二次侧回水管温度测量值；T
2,1
为二次侧供水管温度目标值；T
2,2
为二次侧回水管温度目标值；P
1,fq
为一次侧供水管上电动调节阀前压力测量值；根据电动调节阀门开度Vo对电动调节阀门进行调节。4.如权利要求3所述的调控方法，其特征在于，所述建立二次供回水水力工况调节模型，并通过该模型对二次侧流量及压力进行调节控制的方法包括：根据循环水泵的特性曲线以及变频电机电压频率与输出功率及扬程流量的关系，构建关系模型：F＝f(P
2,h
,P
2,bq
,P
2,2
)；其中，F为变频电机的电压频率，P
2,h
为二次侧换热器进口前压力测量值，P
2,bq
为二次侧回水管上由变频电机驱动的循环水泵前压力测量值，P
2,2
为二次侧换热器进口前压力目标值；根据变频电机的电压频率F对变频电机的电压频率进行调节。5.一种采用如权利要求1
‑
4任一项所述利用一次侧盈余资用压头的楼宇换热机组的调控方法的调控系统，其特征在于，包括：分析模块，根据楼宇换热机组构建换热机组供热系统，并对换热机组供热系统进行分
析；一次模型构建模块，建立一次供回水水力工况...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴云凯，谢金芳，裘天阅，赵琼，
申请(专利权)人：杭州英集动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：