递推广义增广最小方差自校正控制在集中供热系统中的应用

热网监控系统采用上位计算机、前端通信处理器和换热站控制单元,通过通信网相互连接组成一个完整的监控调度系统,完成对1个首站和20个换热站设备运行状态进行监视、数据采集和控制调节等。

按照工程的要求,通信网络采用电话公共网ADSL,实现监控系统控制设备之间数据传递。由于ADSL目前常用速率为4M/S,因此在监控系统中设备监控的瓶颈在于前端通信处理器通过ADSL网接入设备数量。监控系统要完成对设备运行状态监视、数据采集和设备控制等功能,需要对连接到ADSL网中的换热站内的控制设备PLC进行管理。

集中供热监控管理系统原则上由五层次结构组成,通过城域网和ADSL公共网连接上位机、前端通信处理器、换热首站和热力站

热网平衡调节控制策略

 1.统一设定,单独调整

 2.限制幅度,限速,逐渐调匀

 3.串级调节

 4.水力耦合的解除

 5.专家系统

各热力站水力失调的消除和节能效果

对于采用按面积收费的集中供热系统来说,应以消除水平热力失调,实现各热力站均匀供热为热网的总调节目标。由于不可能对所有热用户的室温进行实时测量,个别用户的室温状况亦不能代表本片热网的实际情况,因此,必需考虑其它的实现途径。经分析,对于房间热特性及散热器设计相差不大的热网,实现了各热力站二次网供回水平均温度均匀一致,即可保证所带采暖用户室温大体相同。    

因此,各站二次网平均水温均匀与否,基本反映了系统调节的好坏。基于此,我们采用热网的水平失调度作为定量评价的指标。

式中,m为热力站个数,tsritrri分别为第i热力站二次网供水、回水温度,tw为室外温度,αi为第i热力站供暖面积占全网总面积的比例,Δtr是由房间散热器结构以及用户特殊要求而决定的温度修正量,trp是以热力站热力特性参数ζi权的全网平均二次网水温。

水平失调度综合反映了全网热力工况均匀程度,其值越小,说明系统调节越均匀,控制效果越好。消除水力失调的最终目的就是为了消除系统的水平热力失调,因此。两者是一致的。对于集中供热工程,若全网采用按面积收费,水平失调度可以控制到3%以内。

此工程项目采用广域网采集全市热网数据,将递推广义增广最小方差自校正控制算法应用于控制组件进行热平衡调度控制,以达到热网平衡。为城市的集中平衡供热控制的难题提供了解决方案,整个调节效果明显。