[发明专利]基于网联智控的集中供暖用户侧自主调节系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于网联智控的集中供暖用户侧自主调节系统，包括供热物理网系统、运行管控平台、后台管理平台及通讯模块，所述通讯模块通过局域网与供热物理网系统连接，所述供热物理网系统通过互联网与后台管理平台连接，所述后台管理平台通过互联网与所述运行管控平台连接。本发明可以很好的兼顾用户个性化需求及热力系统性能，既能保证系统高效安全可靠节能运行，又有利于用户侧自主节能行为的实施与评价，满足供热需求同时，最大程度地节能减排。

技术领域

本发明属于集中供热控制技术领域，具体涉及一种基于网联智控的集中供暖用户侧自主调节系统及方法。

背景技术

在我国的北方地区，集中供热是最常见的供热形式。按需精准供热是保证用户供热舒适度，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。

近年来，随着物联网技术的应用及自控技术的发展，集中供热系统的自动化、信息化、智能化水平得到普遍提升，信息与能量的深度融合，为实现“按需供热”的精细管控提供了可能。双碳目标背景下，基于供热建筑热惯性和系统调节时滞性的特征，开发以目标能耗管控为核心的负荷模型及调控方法，根据气象因素和用户实际需要及其时变性，及时给出足够小偏差范围内的需求负荷预报及调控响应，对于实现建筑领域的清洁高效供热具有重要的意义。

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及分阶段流量调节基础上的质调节。

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。

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。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。

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。

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。集中供热系统通常包括数量众多的多种类型用户，用热规律存在较大差异，即使相同用户类型其用热需求也并不完全相同。已有很多理论研究与实践表明，分时分区分温的供热模式具有很好的节能效果。

末端控制是满足用户用热多样化需求并实现节能的重要措施之一。以当前智慧供热的发展为契机，研究供暖系统末端智能控制技术，对实现供暖系统的信息化升级和精细化管理有重要意义。

末端自主控制是满足用户用热多样化需求并实现节能的重要措施之一，对实现供暖系统的信息化升级和精细化管理有重要意义。由于目前粗放式的运行、调节方式浪费了大量能源，也带来了很不好的用户体验。因此需要研究智能化的集中供暖方式，以节省供暖能耗，并根据具体用户的需求进行末端自主控制，以提升供暖效果。

目前，我国实际供暖系统中，末端用户无法进行自主调节，系统普遍存在空间尺度和时间尺度上的冷热不均的问题，导致过热用户开窗散热，供热不足用户开空调，影响用户的舒适度，也会造成能源的大量浪费。