多区域供热系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术揭示了一种多区域供热系统，包括：热电机组、数个供热区段、信号转换装置、监控装置、调整量计算装置和调节装置。本发明专利技术还揭示了一种多区域供热系统的控制方法，应用于上述的多区域供热系统，该方法包括：信号收集步骤、信号转换步骤、计算步骤、调整量计算步骤和调节步骤。采用本发明专利技术的多区域供热系统以及供热系统的控制方法，能够对供热系统的运行状况进行实时的监控，防止出现超负荷或者负载不均衡的问题。

【技术实现步骤摘要】
多区域供热系统及其控制方法
本专利技术涉及供热系统的控制技术，尤其涉及一种多区域供热系统及其控制方法。
技术介绍
常用的供热方式有分散供热和集中供热两大类。在用户处就地分散供热，因供热规模限制，只能采用低参数热效率不高的小型锅炉(热效率为50％左右)。然而由热电厂供热则形成地区集中供热，由于供热规模大，可以采用高参数高效率的大型锅炉(热效率为85％以上)，从而使能源利用效益得到较大的提高，节省了燃料。虽然热电厂具有大型锅炉组成的热电机组，但是实际上，热电机组的规模和功率还是比较小的。在对多个区域进行供热时，需要对供热系统进行有效的控制，防止出现超负荷或者负载不均衡的状况。
技术实现思路
本专利技术旨在提出一种基于热电机组的多区域供热系统以及供热系统的控制方法。根据本专利技术的一实施例，提出一种多区域供热系统，包括：热电机组、数个供热区段、信号转换装置、监控装置、调整量计算装置和调节装置。每一供热区段为一个区域供热，数个供热区段与热电机组联通，每一个供热区段包括热水供应管线和冷水回收管线，热水供应管线和冷水回收管线分别通过热水阀门与冷水阀门控制，热水供应管线中具有温度传感器和流量传感器，冷水回收管线中具有流量传感器，热水阀门与冷水阀门根据当前的阀门开度产生热阀开度电信号和冷阀开度电信号，温度传感器产生水温电信号、热水供应管线和冷水回收管线中的流量传感器分别产生热水流量电信号和冷水流量电信号。信号转换装置收集每一个供热区段的热阀开度电信号、冷阀开度电信号、水温电信号、热水流量电信号与冷水流量电信号，经过滤波后进行模数转换，产生用于每一个供热区段的数字信号，包括：热阀开度、冷阀开度、水温、热水流量与冷水流量。监控装置连接到信号转换装置，获取每一个供热区段的热阀开度、冷阀开度、水温、热水流量与冷水流量，基于每一个供热区段的水温、热水流量和冷水流量计算：平均水温、平均热水流量、平均冷水流量、总热水流量、总冷水流量。调整量计算装置连接到监控装置，调整量计算装置执行如下的调整量计算：如果总热水流量超过热电机组的热水供应额定值，则以热电机组的热水供应额定值作为设定值，计算所有供热区段的热阀开度调整量。如果总冷水流量超过热电机组的冷水回收额定值，则以热电机组的冷水回收额定值作为设定值，计算所有供热区段的冷阀开度调整量。在总热水流量不超过热电机组的热水供应额定值时，基于每一个供热区段的热水流量和平均热水流量，以平均热水流量为设定值，计算该供热区段的热阀开度调整量。在总冷水流量不超过热电机组的冷水供应额定值时，基于每一个供热区段的冷水流量和平均冷水流量，以平均冷水流量为设定值，计算该供热区段的冷阀开度调整量。根据平均水温和设定水温，计算热电机组功率调整量。调节装置连接到调整量计算装置，根据热阀开度调整量、冷阀开度调整量和热电机组功率调整量，对每一个供热区段的热水阀门和冷水阀门，以及热电机组的功率进行调整。在一个实施例中，热阀开度电信号、冷阀开度电信号、水温电信号、热水流量电信号与冷水流量电信号为5mA～36mA的模拟电信号。热阀开度、冷阀开度、水温、热水流量与冷水流量的数字信号为5位数字信号，分32个等级，分别对应5mA～36mA中的一个模拟电信号。在一个实施例中，计算所有供热区段的热阀开度调整量包括将当前的总热水流量与设定值进行比例积分，得到热阀开度总调整量，热阀开度总调整量除以供热区段的数量，得到每一个供热区段的热阀开度调整量。计算所有供热区段的冷阀开度调整量包括将当前的总冷水流量与设定值进行比例积分，得到冷阀开度总调整量，冷阀开度总调整量除以供热区段的数量，得到每一个供热区段的冷阀开度调整量。计算一个供热区段的热阀开度调整量包括：将该供热区段的当前热水流量与设定值进行比例积分，得到热阀开度调整量，如果当前热水流量大于设定值，则热阀开度调整量为减小热水阀门的开度，如果当前热水流量小于设定值，则热阀开度调整量为增加热水阀门的开度。计算一个供热区段的冷阀开度调整量包括：将该供热区段的当前冷水流量与设定值进行比例积分，得到冷阀开度调整量，如果当前冷水流量大于设定值，则冷阀开度调整量为减小冷水阀门的开度，如果当前冷水流量小于设定值，则冷阀开度调整量为增加冷水阀门的开度。在一个实施例中，计算热电机组功率调整量包括：将平均水温与设定水温进行比例积分，得到热电机组功率调整量，如果平均水温大于设定水温，则热电机组功率调整量为降低热电机组功率，如果平均水温小于设定水温，则热电机组功率调整量为增加热电机组功率。根据本专利技术的一实施例，提出一种多区域供热系统的控制方法，应用于上述的多区域供热系统，该方法包括：信号收集步骤，收集每一个供热区段中热水阀门与冷水阀门根据当前的阀门开度产生的热阀开度电信号和冷阀开度电信号，温度传感器产生的水温电信号、热水供应管线和冷水回收管线中的流量传感器产生的热水流量电信号和冷水流量电信号；信号转换步骤，将收集的每一个供热区段的热阀开度电信号、冷阀开度电信号、水温电信号、热水流量电信号与冷水流量电信号经过滤波后进行模数转换，产生用于每一个供热区段的数字信号，包括：热阀开度、冷阀开度、水温、热水流量与冷水流量；计算步骤，基于每一个供热区段的水温、热水流量和冷水流量计算：平均水温、平均热水流量、平均冷水流量、总热水流量、总冷水流量；调整量计算步骤：如果总热水流量超过热电机组的热水供应额定值，则以热电机组的热水供应额定值作为设定值，计算所有供热区段的热阀开度调整量；如果总冷水流量超过热电机组的冷水回收额定值，则以热电机组的冷水回收额定值作为设定值，计算所有供热区段的冷阀开度调整量；在总热水流量不超过热电机组的热水供应额定值时，基于每一个供热区段的热水流量和平均热水流量，以平均热水流量为设定值，计算该供热区段的热阀开度调整量；在总冷水流量不超过热电机组的冷水供应额定值时，基于每一个供热区段的冷水流量和平均冷水流量，以平均冷水流量为设定值，计算该供热区段的冷阀开度调整量；根据平均水温和设定水温，计算热电机组功率调整量；调节步骤，根据所述热阀开度调整量、冷阀开度调整量和热电机组功率调整量，对每一个供热区段的热水阀门和冷水阀门，以及热电机组的功率进行调整。在一个实施例中，热阀开度电信号、冷阀开度电信号、水温电信号、热水流量电信号与冷水流量电信号为5mA～36mA的模拟电信号。热阀开度、冷阀开度、水温、热水流量与冷水流量的数字信号为5位数字信号，分32个等级，分别对应5mA～36mA中的一个模拟电信号。在一个实施例中，计算所有供热区段的热阀开度调整量包括将当前的总热水流量与设定值进行比例积分，得到热阀开度总调整量，热阀开度总调整量除以供热区段的数量，得到每一个供热区段的热阀开度调整量。计算所有供热区段的冷阀开度调整量包括将当前的总冷水流量与设定值进行比例积分，得到冷阀开度总调整量，冷阀开度总调整量除以供热区段的数量，得到每一个供热区段的冷阀开度调整量。计算一个供热区段的热阀开度调整量包括：将该供热区段的当前热水流量与设定值进行比例积分，得到热阀开度调整量，如果当前热水流量大于设定值，则热阀开度调整量为减小热水阀门的开度，如果当前热水流量小于设定值，则热阀开度调整量为增加热水阀门的开度。计算一个供热区段的冷阀开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多区域供热系统，其特征在于，包括：热电机组；数个供热区段，每一供热区段为一个区域供热，所述数个供热区段与热电机组联通，每一个供热区段包括热水供应管线和冷水回收管线，所述热水供应管线和冷水回收管线分别通过热水阀门与冷水阀门控制，所述热水供应管线中具有温度传感器和流量传感器，所述冷水回收管线中具有流量传感器，所述热水阀门与冷水阀门根据当前的阀门开度产生热阀开度电信号和冷阀开度电信号，所述温度传感器产生水温电信号、所述热水供应管线和冷水回收管线中的流量传感器分别产生热水流量电信号和冷水流量电信号；信号转换装置，收集每一个供热区段的热阀开度电信号、冷阀开度电信号、水温电信号、热水流量电信号与冷水流量电信号，经过滤波后进行模数转换，产生用于每一个供热区段的数字信号，包括：热阀开度、冷阀开度、水温、热水流量与冷水流量；监控装置，连接到所述信号转换装置，获取每一个供热区段的热阀开度、冷阀开度、水温、热水流量与冷水流量，基于每一个供热区段的水温、热水流量和冷水流量计算：平均水温、平均热水流量、平均冷水流量、总热水流量、总冷水流量；调整量计算装置，连接到所述监控装置，如果总热水流量超过热电机组的热水供应额定值，则以热电机组的热水供应额定值作为设定值，计算所有供热区段的热阀开度调整量；如果总冷水流量超过热电机组的冷水回收额定值，则以热电机组的冷水回收额定值作为设定值，计算所有供热区段的冷阀开度调整量；在总热水流量不超过热电机组的热水供应额定值时，基于每一个供热区段的热水流量和平均热水流量，以平均热水流量为设定值，计算该供热区段的热阀开度调整量；在总冷水流量不超过热电机组的冷水供应额定值时，基于每一个 供热区段的冷水流量和平均冷水流量，以平均冷水流量为设定值，计算该供热区段的冷阀开度调整量；根据平均水温和设定水温，计算热电机组功率调整量；调节装置，连接到所述调整量计算装置，根据所述热阀开度调整量、冷阀开度调整量和热电机组功率调整量，对每一个供热区段的热水阀门和冷水阀门，以及热电机组的功率进行调整。...

【技术特征摘要】
1.一种多区域供热系统，其特征在于，包括：热电机组；数个供热区段，每一供热区段为一个区域供热，所述数个供热区段与热电机组联通，每一个供热区段包括热水供应管线和冷水回收管线，所述热水供应管线和冷水回收管线分别通过热水阀门与冷水阀门控制，所述热水供应管线中具有温度传感器和流量传感器，所述冷水回收管线中具有流量传感器，所述热水阀门与冷水阀门根据当前的阀门开度产生热阀开度电信号和冷阀开度电信号，所述温度传感器产生水温电信号、所述热水供应管线和冷水回收管线中的流量传感器分别产生热水流量电信号和冷水流量电信号；信号转换装置，收集每一个供热区段的热阀开度电信号、冷阀开度电信号、水温电信号、热水流量电信号与冷水流量电信号，经过滤波后进行模数转换，产生用于每一个供热区段的数字信号，包括：热阀开度、冷阀开度、水温、热水流量与冷水流量；监控装置，连接到所述信号转换装置，获取每一个供热区段的热阀开度、冷阀开度、水温、热水流量与冷水流量，基于每一个供热区段的水温、热水流量和冷水流量计算：平均水温、平均热水流量、平均冷水流量、总热水流量、总冷水流量；调整量计算装置，连接到所述监控装置，如果总热水流量超过热电机组的热水供应额定值，则以热电机组的热水供应额定值作为设定值，计算所有供热区段的热阀开度调整量；如果总冷水流量超过热电机组的冷水回收额定值，则以热电机组的冷水回收额定值作为设定值，计算所有供热区段的冷阀开度调整量；在总热水流量不超过热电机组的热水供应额定值时，基于每一个供热区段的热水流量和平均热水流量，以平均热水流量为设定值，计算该供热区段的热阀开度调整量；在总冷水流量不超过热电机组的冷水供应额定值时，基于每一个供热区段的冷水流量和平均冷水流量，以平均冷水流量为设定值，计算该供热区段的冷阀开度调整量；根据平均水温和设定水温，计算热电机组功率调整量；调节装置，连接到所述调整量计算装置，根据所述热阀开度调整量、冷阀开度调整量和热电机组功率调整量，对每一个供热区段的热水阀门和冷水阀门，以及热电机组的功率进行调整。2.如权利要求1所述的多区域供热系统，其特征在于，所述热阀开度电信号、冷阀开度电信号、水温电信号、热水流量电信号与冷水流量电信号为5mA～36mA的模拟电信号。3.如权利要求2所述的多区域供热系统，其特征在于，所述热阀开度、冷阀开度、水温、热水流量与冷水流量的数字信号为5位数字信号，分32个等级，分别对应5mA～36mA中的一个模拟电信号。4.如权利要求1所述的多区域供热系统，其特征在于，计算所有供热区段的热阀开度调整量包括将当前的总热水流量与设定值进行比例积分，得到热阀开度总调整量，热阀开度总调整量除以供热区段的数量，得到每一个供热区段的热阀开度调整量；计算所有供热区段的冷阀开度调整量包括将当前的总冷水流量与设定值进行比例积分，得到冷阀开度总调整量，冷阀开度总调整量除以供热区段的数量，得到每一个供热区段的冷阀开度调整量；计算一个供热区段的热阀开度调整量包括：将该供热区段的当前热水流量与设定值进行比例积分，得到热阀开度调整量，如果当前热水流量大于设定值，则热阀开度调整量为减小热水阀门的开度，如果当前热水流量小于设定值，则热阀开度调整量为增加热水阀门的开度；计算一个供热区段的冷阀开度调整量包括：将该供热区段的当前冷水流量与设定值进行比例积分，得到冷阀开度调整量，如果当前冷水流量大于设定值，则冷阀开度调整量为减小冷水阀门的开度，如果当前冷水流量小于设定值，则冷阀开度调整量为增加冷水阀门的开度。5.如权利要求1所述的多区域供热系统，其特征在于，计算热电机组功率调整量包括：将平均水温与设定水温进行比例积分，得到热电机组...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄清泉，陆静，史佩钢，王亮，吴丁飞，
申请(专利权)人：上海漕泾热电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：