集中供热二次网节能控制方法研究

发布时间：2017-03-17 08:07

  本文关键词：集中供热二次网节能控制方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着经济的发展以及人们生活质量的提高,能源的节约以及环保目前已经受到国家和社会的高度关注。有些发达国家与中国气候相似,而我国目前的集中供热系统单位建筑面积的能源消耗量是它们的三倍多。由此可见,集中供热系统控制得当,节能潜力也是非常可观的。有效的提高供热系统的效率以及提出有效的节能措施是目前我国集中供热系统发展的关键。集中供热二次网作为集中供热系统的重要组成部分,是典型的多变量、强耦合、大滞后系统。因此,本文主要研究的是集中供热二次网的节能控制方法,解决其强耦合特性,目的是使其不但能够满足供暖用户的供热需求,还能最大限度的实现精准控制,进而节约能源。因此针对集中供热系统二次网供、回水温度控制回路存在的耦合现象而导致其不能够维持长期稳定运行,并且为了能够达到二次网供、回水温度的控制要求,提出了基于内模解耦的控制方案,来满足对二次网供、回水温度的控制要求。本文针对集中供热系统从总体上综述了目前国内实施的节能技术,包括集中供热系统的连接方式,对集中供热系统中的供热管网、使用的水泵等等采取的节能技术。本文详细研究了二次网供水温度与一次网流量、二次网流量以及二次网回水温度与一次网流量、二次网流量之间的关系,建立了供热过程二次网供回水温度与流量之间的双输入双输出耦合模型结构。对于二次网供回水温度之间的耦合模型,将粒子群算法进行改进,利用改进粒子群算法对耦合模型进行辨识,辨识其模型参数,得出准确的集中供热系统二次网供、回水温度系统的数学模型。针对集中供热二次网的强耦合特性,本文在研究了现有的各种解耦方法之后,提出了应用内模解耦控制方法对供热过程进行解耦控制。模型参数发生微小变化的情况下内模控制具有抗扰能力强的优点。但是内模控制中存在一个直接影响控制系统动态特性的参数,并且此参数是唯一可调的,因此将其与单神经元结合,利用单神经元对此参数进行实时在线调节,设计出一个单神经元内模解耦控制器,实现系统的自适应控制。将两种算法进行实验对比。仿真结果表明,常规内模解耦控制与单神经元内模解耦控制在模型匹配时都实现了二次网供回水温度的解耦控制,控制效果相近。在模型失配时,后者的调节时间和超调量明显优于前者,单神经元内模解耦控制具有更快的响应速度,更强的鲁棒性以及更好的自适应能力。由于二次网供、回水温度对于不同的外界条件有着不同的设定值,因此对其进行解耦控制,能够确保准确的跟踪设定值。
【关键词】：换热站供热 粒子群 解耦 单神经元内模
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU995;TP273
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 集中供热系统研究的背景和意义8
• 1.2 集中供热系统研究的现状8-12
• 1.2.1 国外研究和发展现状9
• 1.2.2 国内研究和发展现状9-12
• 1.3 论文主要研究内容12-13
• 第二章 集中供热系统的节能技术13-26
• 2.1 集中供热系统的连接方式13-15
• 2.1.1 直接连接13-14
• 2.1.2 间接连接14
• 2.1.3 混水连接14-15
• 2.2 管网的节能技术15-18
• 2.2.1 管网的节能措施15
• 2.2.2 管网的节能控制15-18
• 2.3 水泵的节能技术18-25
• 2.3.1 水泵的优化运行18-24
• 2.3.2 水泵变频调速技术24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 二次网供、回水温度系统的建模26-35
• 3.1 二次网供、回水温度系统模型的建立26-28
• 3.1.1 耦合模型的建立26
• 3.1.2 二次网供、回水温度系统控制回路建模26-28
• 3.2 粒子群算法28-31
• 3.2.1 粒子群算法的起源28-29
• 3.2.2 算法原理29-30
• 3.2.3 基本粒子群算法流程30-31
• 3.3 改进型粒子群算法31-32
• 3.4 二次网供、回水温度系统模型的辨识32-34
• 3.5 本章小结34-35
• 第四章 二次网供、回水温度的控制方法35-43
• 4.1 二次网供、回水温度控制方案35-37
• 4.1.1 控制要求35-36
• 4.1.2 传统二次网供、回水温度控制方案36
• 4.1.3 改进二次网供、回水温度控制方案36-37
• 4.2 解耦控制方案37-39
• 4.2.1 对角阵解耦控制37-38
• 4.2.2 前馈补偿解耦控制38-39
• 4.2.3 反馈解耦控制39
• 4.3 内模解耦控制39-42
• 4.3.1 内模控制原理39-41
• 4.3.2 内模控制的性质41-42
• 4.4 本章小结42-43
• 第五章 单神经元内模解耦控制的设计及仿真43-52
• 5.1 常规内模解耦控制设计及仿真43-46
• 5.1.1 常规内模解耦控制系统的设计43-45
• 5.1.2 常规内模解耦控制系统的仿真研究45-46
• 5.2 单神经元内模解耦控制设计及仿真46-51
• 5.2.1 单神经元46-47
• 5.2.2 单神经元内模解耦控制系统的设计47-49
• 5.2.3 单神经元内模解耦控制系统的仿真研究49-51
• 5.3 本章小结51-52
• 第六章 结论52-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-58
• 附录58-62
• 作者简介62
• 攻读硕士学位期间研究成果62

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5 斯图尔·安德森,冯燕;东欧和前苏联集中供热状况评述[J];区域供热;2001年02期

6 韦新东,尹军,全贞花;日本集中供热(冷)系统的节能与环境影响分析[J];吉林建筑工程学院学报;2002年04期

7 靳大勇,邢波;浅谈集中供热[J];煤炭技术;2002年07期

8 郭其朝,郭祥冰;集中供热 遏制污染[J];福建能源开发与节约;2003年01期

9 张泽丽;浅谈集中供热[J];山西建筑;2003年14期

10 孟哲,刘应宗,金宇澄;我国集中供热的现状与对策[J];华东交通大学学报;2004年03期

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1 刘成丹;闫明慧;王珏;;集中供热系统的能耗原因分析及远距离集中供热的可行性[A];土木建筑教育改革理论与实践（第12卷）[C];2010年

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3 蒋南波;谷亚川;张明强;;集中供热调节方式的比较[A];全国暖通空调制冷1996年学术年会资料集[C];1996年

4 王荣华;陈灵杰;;集中供热节能与城市“三联供”前景展望[A];濮阳市首届学术年会论文选编[C];2006年

5 侯秀邦;;中小城市大气污染控制对策探讨[A];中国城市建设与环境保护实践——城市建设与环境保护学术研讨会论文集[C];1997年

6 张宇楠;张元辉;;集中供热改善吉利城区大气环境质量[A];2007中国环境科学学会学术年会优秀论文集（上卷）[C];2007年

7 方中心;孙信梅;;变声速增压换热装置在热水集中供热中的应用[A];合作 发展 创新——2008(太原)首届中西部十二省市自治区有色金属工业发展论坛论文集[C];2008年

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4 ;集安市建设集中供热节能项目[N];吉林日报;2006年

5 首席记者 黄世盛;视察双区集中供热改造工程[N];盘锦日报;2006年

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1 董磊;集中供热庭院管网能耗现状与节能措施研究[D];清华大学;2014年

2 尹洋;集中供热智能控制系统应用研究[D];河北联合大学;2014年

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