[发明专利]一种基于模型预测的供热系统水力平衡调节方法和系统

权利要求书

1.一种基于模型预测的供热系统水力平衡调节方法，其特征在于，所述方法包含：

步骤S1：数据采集及模型建立；

步骤S2：管网模型的参数校核；

步骤S3：进行管网模型的水力校核；

步骤S4：基于换热器模型进行动态平衡控制。

2.根据权利要求1所述的基于模型预测的供热系统水力平衡调节方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：进行一次侧调节阀开度控制；和进行二次侧循环水泵的频率控制。

3.根据权利要求2所述的基于模型预测的供热系统水力平衡调节方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：首先，对当前管网模型参数的合理性进行校核，包括对拓扑连通性、管道粗糙度、管道直径、管道高度，进行校核；然后，基于历史数据来校核调整管网中各个元件的属性参数。

4.根据权利要求3所述的基于模型预测的供热系统水力平衡调节方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：对管网模型中的设备进行校核测试以得到符合设备投入实际使用后的各项性能参数。

5.根据权利要求4所述的基于模型预测的供热系统水力平衡调节方法，其特征在于，所述对管网模型中的设备进行校核测试以得到符合设备投入实际使用后的各项性能参数，具体为：

步骤SA1:对调节阀进行特性测试，对厂家提供的调节阀参数进行修正，使当前调节阀参数更符合实际运行时调节阀参数；基于所述调节阀参数和调节阀文本资料设置调节阀模型；首先，根据各个热力站调节阀型号及厂商提供的文本资料，获取对应各个热力站的调节阀参数；然后，设置调节阀开度与管路流量、压差的关系如下述公式2和公式3所示；接着，根据实际历史数据，测试各调节阀在不同开度下，实际管路流量、压差数据与通过公式2和3计算得到的管路流量、压差数据之间的偏差，根据偏差调整公式2和3中的调节阀参数；

其中：

ΔP_v：调节阀两端压差，Pa；

M：流过调节阀的质量流量，kg/s；

A₁₀₀：连接管道的流通面积，m²；

k_f：局部阻力系数，与调节阀本身的特性有关；

ρ：水的密度，kg/m³；

K_vs：调节阀对介质的流通能力(m³/h)，调节阀全开，调节阀两端压差△p＝100kpa时，常温的水(20℃)通过调节阀的流量为qv，单位为m³/h，则流通能力KVS值为qv；

R_v：调节阀可调节的最大流量和最小流量的比值；

φ：此时的调节阀开度；

A_v：调节阀接口面积，m²；

步骤SA2：对循环水泵进行特性测试，对厂家提供的循环水泵性能曲线进行修正，使当前拟合系数更符合循环水泵实际运行情况；基于所述循环水泵参数和循环水泵文本资料设置循环水泵模型；

首先，根据提供的各个热力站循环水泵型号参数及厂商提供的文本资料，对应得到各个热力站二次网侧循环水泵的参数；然后，根据厂商提供的循环水泵性能曲线，拟合离心泵的流量-扬程曲线(Q-H)，表达形式如公式4所示，从而得到拟合系数a₀、a₁、a₂。接着，根据实际历史数据，测试循环水泵在不同频率/转速条件下，实际流量、压差与通过公式4拟合计算得到的流量、压差的偏差，根据偏差调整公式4中的拟合系数；

其中，Q的单位为m/s；H的单位为Pa；n为运行频率；n₀为额定频率。

6.一种采用权利要求1-5中任一项的基于模型预测的供热系统水力平衡调节方法的基于模型预测的供热系统水力平衡调节系统，其特征在于，所述系统包含服务器和客户端；通过客户端访问服务器以获取水力平衡调节数据；所述客户端将所获取的水利平衡调节数据发送给基于模型预测的供热系统水力平衡调节系统以进行系统中的循环水泵以及调节阀的控制。