基于负荷预测的换热站优化控制研究

来源 :大连海事大学 | 被引量 : 8次 | 上传用户:JasonCrazy
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换热站是集中供热系统的重要组成部分,也是热网的核心,主要完成热能的输配,它运行的好坏直接影响整个供热系统的供热品质。如何提高换热站的调控水平,达到舒适、高效的按需供热成为供热行业的重要课题。本文以大连某高校的换热站为研究对象,分析了目前换热站存在的主要问题有:1.依据气候补偿计算出的二次网均温设定值,无法准确反映用户的热需求;2.现有控制算法控制精度比较低。为了更准确的反映用户的热需求,在研究热负荷预测的基础上,考虑系统的欠热或过热状况,建立了逐时计划供热量模型并对二次网均温设定值进行优化。另外,针对换热站现有算法控制精度较低问题,本文提出了模糊多态Bang_Bang控制算法,并应用于实际系统。具体研究内容如下:首先研究了换热站的逐时热负荷预测。在分析现有预测方法优缺点的基础上,根据历史供热数据选用最小二乘法对逐时热负荷进行预测,并在此基础上充分考虑欠热或过热状况,建立了逐时计划供热量模型;然后结合供热理论推导出热量与二次网均温的理论模型,计算出本小时的欠热量或过热量,并对下小时二次网均温设定值进行修正,从而实现二次网均温设定值的动态优化。其次在分析现有控制算法的基础上,重点研究了多态Bang_Bang控制算法在换热站温控系统的工作原理。针对该算法中控制量可调范围较窄的缺点,运用模糊理论对其进行改进,提出模糊多态Bang_Bang控制算法。改进后的算法在工艺范围内通过周期性模糊调整原算法的阀限,来增加控制量可调范围,进而提高控制精度。经Matlab仿真验证,改进后的算法在控制精度上比原算法提高了 36%。最后设计了一套基于GPRS技术的远程监控系统,并对改进后的算法进行了验证。根据现场实验数据,证明了改进后的控制算法比原有控制算法在恒温控制与变温控制阶段的控制精度上,分别提高了 54.6%与27.3%;另外在热舒适性上也有明显改善。改进后的算法在换热站温控系统中取得了良好的效果。
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