[发明专利]一种基于负荷预测的换热站多模式调控方法

权利要求书

1.一种基于负荷预测的换热站多模式调控方法，其特征在于，包含以下几个步骤：

(1)负荷预测计算

(11)选择判断条件：

遍历所有室内温度数据(N,T)，N为日期，T为日平均温度，令平均温度T满足18T20条件的天数为n，

若n30，选择大数据计算，进入步骤(13)；

若n≤30，选择理论计算热负荷，进入步骤(12)；

(12)通过理论计算热负荷：

(121)通过设计规范表，确定对象热源厂所在地的不同种类的建筑物的热指标q_i和面积F_i；

(122)计算出换热站供暖建筑的平均热指标q₀，计算公式如下：

式中，F_i对应各类建筑物的取暖面积，单位为m²；q₀为平均热指标，单位为w/m²；q_i为各类建筑的热指标，单位为w/m²；

(123)供热平台每天自动采集24小时的天气情况，包括每小时的平均室外气温，光照强度，风力强度，下雪情况，生成对应的修正系数α₁,α₂,α₃，α₁为光照修正系数,α₂为风力修正系数；α₃为下雪修正系数；

(124)根据实际运行情况，修改设计的室外温度的修正值β₁和理论计算热负荷的修正值β₂：

(125)计算出换热站每小时的供热量Q：

式中，t_n为室内温度，单位为℃；

t_w为每小时的平均室外温度,单位为℃；

t_s为设计的室外温度，单位为℃；

Q为t_w下的预测时供热量，单位为J；

q₀为平均热指标，单位为w/m²；

F为换热站供热总面积，单位为m²；

α₁为光照修正系数，α₂为风力修正系数，α₃为下雪修正系数；

β₁为设计的室外温度的修正值；

β₂为理论计算热负荷的修正值；

(13)选择大数据计算热负荷

从平台数据库中的历史数据中，提取在满足供热质量下，最近10次的相同时刻相同的室外温度下，且室内温度高于18℃时的实际时热耗进行计算，计算公式如下:

式中，t_wj为j点钟的室外温度，单位为℃；

Q_j为在t_wj下的预测热负荷，单位为J；

Q_ij为最近i次的j点钟的t_wj室外温度下的实际时耗能，单位为J，j表示时刻，i表示循环次数；

(2)调试方法

供热平台将控制量下发给控制柜实现对一网电动阀和二网循环泵的控制，所谓多模式的控制方法，指的是在不同模式下，采用不同的控制量，使用不同的控制策略；

(21)一网电动阀控制：

(211)热量给定调节：

选择该种模式，在给定控制变量界面中，选择一组预测出来的热负荷，作为未来一天每小时的热负荷控制变量，生成每小时热耗值并进行下发并记录于历史热耗值，完成对一网电动阀的控制；

(212)一次侧流量给定调节：

(2121)确定设计工况下的最佳运行流量G_s，通过天气预报得到明天24小时平均室外温度；

(2122)按公式(4)计算出每小时最佳流量比：

t_w表示每小时的平均室外温度，单位为℃；

表示每小时最佳流量比；

t_s表示设计的室外温度，单位为℃；

(2123)按公式(5)计算出实际工况下每小时的最佳流量，生成每小时一网流量值并进行下发：

式中，表示每小时最佳流量比，G表示实际工况下每小时的最佳流量，单位为kg/h；G_s设计工况下的最佳运行流量，单位为kg/h；

(213)二次侧供回水均温给定调节：

(2131)确定设计工况下的供回水均温度通过天气预报得到明天24小时平均室外温度；

(2132)按公式(6)计算出供回水均温，生成每小时二网供回水均温值并进行下发：

式中，t_g2，t_h2为换热站二次侧的实际的供，回水温度，单位为℃；t′_g2，t′_h2为换热站二次侧的设计供，回水温度，单位为℃；t_n为室内温度，单位为℃；b为散热器相关参数；

(214)二次侧供水温度给定调节

(2141)通过历史数据计算得出通过负荷预测得出Q，通过最佳流量公式得到二网最佳流量G₂，通过天气预报得到明天24小时平均室外温度；

(2142)按公式(7)计算出二网的实际的供水温度，生成每小时二网的实际的供水温度值并进行下发：

式中：

t_g2为换热站二网的实际的供水温度，单位为℃；

Q为t_w下的预测时供热量，单位为J；

C为水的比热容，赋值为4187J/(kg·℃)；

t_n为室内温度，单位为℃；

F为散热器的散热面积，单位为㎡；

q为建筑物的供暖体积热指标，W/(m³·℃)；

V为建筑物外围体积，m³；

a,b与温差相关的指数；

(22)二网循环泵控制：

定差压控制，通过手动给定数值，监测整个供热网络参数的变化，不断调整给定值直到满足工作条件，便能固定下来，可保持较长的时间内没有变动。