一种基于目标能耗管控的供水温度调控方法技术

本发明专利技术涉及一种基于目标能耗管控的供水温度调控方法，结合具体场景，根据热网历史数据对模型参数进行标定，并在运行过程中进行周期性校准和动态修正。本发明专利技术提出的基于目标能耗管控的供水温度调控方法，基于目标负荷和实际系统的流量约束，确定供水温度，且具有自学习、自适应、自趋优能力，有利于实现双碳目标背景下“按需供热”的目标能耗精准管控。的目标能耗精准管控。的目标能耗精准管控。

【技术实现步骤摘要】
一种基于目标能耗管控的供水温度调控方法


[0001]本专利技术属于集中供热
，涉及集中供热系统的运行调节，特别涉及一种基于目标能耗管控的供水温度调控方法。

技术介绍

[0002]在我国的北方地区，集中供热是最常见的供热形式。“按需供热”是保证用户热需求，同时实现显著节能减排的基本路径。集中供热由于存在较大的系统热惯性、建筑热惰性，以及用户用热模式的时变性，导致系统瞬态调节响应能力有限，实际的供热过程均存在不同程度的供需不匹配及能源浪费。
[0003][0004][0005]近年来，随着物联网技术的应用、自控技术的发展，集中供热系统的自动化、信息化、智能化水平得到普遍提升。集中供热系统负荷预测的精度越来越高，能够根据气象因素和用户实际需要及其时变性，给出足够小偏差范围内的需求负荷预报，为实现“按需供热”的精细管控提供了可能。
[0006]集中供热运行调节的主要目的是使供热系统在满足用户热需求的前提下，避免过度供热引起的能源浪费。很多学者对集中供热系统的运行调节做了相应的研究工作。具体运行调节方式基本可以分为以下三类，即只改变系统流量的量调节、只改变供水温度的质调节、分阶段流量调节基础上的质调节。
[0007]集中供热系统能源站热源侧的运行调节对于保证能源站主要设备如锅炉、水泵的安全和高效运行，满足用户热需求同时，双碳背景下最大程度的避免过度供热和节能减排，实现按需供热的目标能耗精细管控，具有重要的意义。
[0008]能源站热源侧的负荷相对比较大，供暖用户数量多，且整个供暖期间负荷波动较大，其运行调节通常采用分阶段流量调节基础上的质调节。实际供热过程中，为了保证所有用户的水力循环，通常有最低的流量约束。因此，基于目标负荷与流量约束条件下，通过供水温度的精准控制达成按需供热的目标能耗管控，对于实现双碳目标背景下建筑领域的清洁高效供热具有重要的意义。
[0009]关于集中供热系统的运行调节，很多研究表明，集中供热系统的运行调节策略与建筑的设计热负荷指标没有直接关系，集中供热实际参数与设计参数之间存在很大差异。因此，集中供热系统的实际运行调节方案与理论运行调节方案不同，需要依据实际参数来制定集中供热系统的运行调节方案。
[0010]集中供热系统的实际运行中，传统的实际操作大都是依据历史运行经验主要根据未来室外气温的变化来确定，如普遍采用的气候补偿器。这种调节的假设前提是，热网历史经验能够很好地满足用户热需求，且不存在过度供热。实际上，由于存在系统惯性、建筑热惰性、用户实际需求的时变性，以及建筑内部人员行为、室外气温外其他气象因素等的各种不确性热扰，未来的负荷需求及系统的响应均与历史经验存在较大偏差。
[0011]关于供水温度的设定方法，很多学者做了相应的研究工作。目前，现有技术中采用的方法归为两类，一是，联合热负荷预测模型确定供水温度；二是，依赖系统短期样本得出的系统供水温度预报。前者不同环节模型的准确性及泛化性相互关联，前序模块的参数设定与实际过程的微小偏差，都会传递到后续模块。后者依赖短期样本得出的系统供水温度预报，受系统临时参数变的影响大，无法做出对其长期趋势的控制。
[0012]且很多研究表明，“小流量、大温差”是集中供热的经济运行模式，一定程度上说明供回水温差代表了系统的运行水平。这种模式更多适用于规模相对较小，且可以不考虑最低流量约束的管控单元，如末端。集中供热的实际运行调节中，为了保证所有用户的水力循环，通常有最低的流量约束。
[0013]综上，本专利技术针对集中供热系统运行调节，直接从目标负荷及可控参数的角度出发，基于模型控制的思想与热工学的基本原理，提出一种简易可行的供水温度模型与调控方法。

技术实现思路

[0014]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于目标能耗管控的供水温度调控方法，通过供水温度调节，达成对目标能耗的精细管控，可有效避免能源中心热源侧超供的情况，结合不同控制单元的调节，尽可能时间尺度、空间尺度足够小的实现分时分温分区“按需供热”，并能减少排放和输送管网热能损失，提升热源侧对能源的利用效率。
[0015]本专利技术解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
[0016]一种基于目标能耗管控的供水温度调控方法，其特征在于：所述调控方法应用的供热系统包括锅炉及锅炉上连接的供水管、回水管，所述供水管上依次连接有温度传感器及流量计，所述回水管上依次连接有温度传感器及水泵，所述温度传感器及流量计均连接至热量表，所述热量表连接至控制器，所述控制器连接至通讯模块，所述通讯模块无线连接至外部监控平台；
[0017]所述调控方法的步骤为：
[0018]1)读取数据库，根据实际热网运行历史数据筛选信息完整的有效样本，获得时间尺度一致的参数信息，包括供水温度t、流量G及热负荷Q；
[0019]2)根据实际热网运行历史数据，采用多元回归或机器语言确定供水温度函数，并对供水温度函数的具体形式及参数进行标定，供水温度函数如下：
[0020][0021]其中：t为供水温度(℃)；
[0022]Q为负荷(MW
·
h)；
[0023]G为流量(m3)；
[0024]Q/G为负荷与流量的比值，表示供回水温差；
[0025]3)将供热系统实际的流量G及热负荷Q输入步骤2)标定的供水温度函数中，得到供水温度计算值，并与实际值比较进行校验；
[0026]4)在运行过程中，设置允许的最大偏差，从供热第二周开始，考虑样本更新加入后的周期性校准及动态修正，对供水温度计算值进行动态修正，得到供水温度目标值。
[0027]本专利技术的优点和有益效果为：
[0028]1、本专利技术基于目标能耗管控的供水温度调控方法，将供水温度仅作为符合与流量的函数，并考虑了表征系统运行水平的供回水温差，结合具体场景，根据热网历史数据对模型参数进行标定，并在运行过程中进行周期性校准和动态修正，基于目标负荷与流量约束条件下，通过供水温度的精准控制达成按需供热的目标能耗管控，对于实现双碳目标背景下建筑领域的清洁高效供热具有重要的意义。
[0029]2、本专利技术基于目标能耗管控的供水温度调控方法，基于目标负荷和实际系统的流量约束，确定供水温度，且具有自学习、自适应、自趋优能力，有利于实现“按需供热”的目标能耗精准管控。
[0030]3、本专利技术基于目标能耗管控的供水温度调控方法，特别适用于能源中心热源侧，供热系统实际运行流量约束条件下，通过供水温度调节，达成对目标能耗的精细管控，可有效避免能源中心热源侧超供的情况，结合不同控制单元的调节，可实现时间尺度空间尺度足够小的分时分温分区“按需供热”，并能减少排放和输送管网热能损失，提升热源侧对能源的利用效率，有利于系统的高效运行，满足用户热需求同时，显著节能减排，对于实现双碳目标背景下建筑领域清洁高效供热具有重要意义。
[0031]4、本专利技术基于目标能耗管控的供水温度调控方法，直接从目标负荷及可控参数的角度出发，尽可能简化，将供水温度作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于目标能耗管控的供水温度调控方法，其特征在于：所述调控方法应用的供热系统包括锅炉及锅炉上连接的供水管、回水管，所述供水管上依次连接有温度传感器及流量计，所述回水管上依次连接有温度传感器及水泵，所述温度传感器及流量计均连接至热量表，所述热量表连接至控制器，所述控制器连接至通讯模块，所述通讯模块无线连接至外部监控平台；所述调控方法的步骤为：1)读取数据库，根据实际热网运行历史数据筛选信息完整的有效样本，获得时间尺度一致的参数信息，包括供水温度t、流量G及热负荷Q；2)根据实际热网运行历史数据，采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊红，王泽宇，刘德朝，马睿杰，崔棉善，崔旭阳，
申请(专利权)人：格物智控天津能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：