换热站供热系统研究及智能控制方案设计

• 作 者: 张煜
• 发表日期: 2012年01期
• 关键词: 换热站 二次供回水温度设定值 动态模型 单神经元PID 解耦控制

随着社会现代化建设的发展,节能控制在各个领域的应用得到广泛关注。本文在学习研究换热站供热系统的工艺、控制原理和系统特性的基础上,以换热站供热系统为控制对象,结合实际工程背景,综合提出了换热站供热系统的控制要求。针对换热站控制要求,本文提出二次供、回水温度设定值预测控制方案,二次供、回水温度解耦控制方案,二次供、回水压差控制方案和二次网恒压力点控制方案。根据室外温度变化,适时合理提供二次供、回水温度设定值是实现二次供、回水温度按需供热、节能运行的前提。综合考虑气象资料、工程实际、人们日常生活习惯等条件,本文分别从整点天气预报及时更新系统、合理划分了二次供回水温度的调节时间段、确定调节时间段内平均室外温度和确定二次供、回水温度设定值方案四步骤设计了二次供、回水温度设定值预测系统。该系统以前馈的形式提前将设定值送至二次供、回水温度解耦控制系统,较好地减小换热站供热系统大滞后的系统特性。为了便于进行二次供、回水温度解耦控制仿真研究,本文基于换热器的物理机理,构建了关于一次侧水流量、二次侧水流量、二次供水温度、二次回水温度间的耦合关系的数学模型。基于换热站供热系统的数学模型,本文分别采用常规PID、单神经元自适应PID和基于二次型性能学习算法的单神经元自适应PID三种控制方法对二次供、回水温度解耦控制进行仿真,并从二次供水温度设定值发生变化、二次回水温度设定值发生变化和受到补水温度扰动后三种情况下针对仿真结果进行比较研究。验证了上述三种控制方法的可行性和合理性,根据比较研究,总结出了三种控制方法的优缺点。