大型集中供熱管網(wǎng)先進控制仿真與實現(xiàn).pdf

1、隨著城市的發(fā)展，集中供熱系統(tǒng)的規(guī)模逐漸增大，采用先進的自動控制技術代替人工與半人工對大型集中供熱管網(wǎng)進行控制是大勢所趨。由于系統(tǒng)的復雜性、較長的滯后性和用戶間較大的耦合性，對于大型集中供熱管網(wǎng)的控制必須建立在通過數(shù)學模型預估供熱管網(wǎng)的熱力、水力工況，實現(xiàn)對熱網(wǎng)的提前控制的基礎上。因此，準確的數(shù)學模型、合適的控制算法和先進的控制技術是實現(xiàn)大型集中供熱管網(wǎng)自動控制所必須解決的三個重要問題。本文主要對這三個問題進行了闡述與分析。 本文

2、針對熱網(wǎng)建模提出了模塊化建模的方法，通過將大型集中供熱管網(wǎng)分解為各個支路用戶，再將各個支路用戶分解為管道、換熱器，可以將復雜的熱網(wǎng)分解為建模算法不同的幾個模塊，從而使問題簡化。管道與換熱器采用了諧波反應法建立模型，這種方法將不規(guī)則的溫度波分解為多條頻率、振幅不同的正弦波，充分的考慮了熱網(wǎng)的滯后性與衰減性。對于換熱器二次側，由于考慮到二次側的復雜性，難以使用機理建模的方法建立模型，采用了通過一次水溫和室外溫度預測二次供回水溫度的神經(jīng)網(wǎng)絡預

3、測法，從而保證了模型的準確性。 一次網(wǎng)支路采用了通過調(diào)整一次支路閥門控制一次支路回水溫度的增量式PID控制方法，通過仿真得出簡單PID控制不能滿足熱源溫度頻繁變化時的穩(wěn)定控制的結論，從而采用了遺傳算法PID控制的方法，得到了滿意的效果。對于熱網(wǎng)用戶間較強的耦合性，文章闡述了耦合產(chǎn)生的過程、耦合度的計算方法。并在前人的基礎上對解耦方式進行了改進，采用了反饋式解耦，通過動態(tài)仿真得到了較好的結果。 本文基于現(xiàn)有的先進控制技術對