集中供熱管網(wǎng)監(jiān)控及節(jié)能優(yōu)化控制策略研究.pdf

1、近年來,集中供熱發(fā)展迅速,供熱系統(tǒng)不斷擴(kuò)大,在滿足熱用戶供熱需求的同時,如何有效地控制和管理整個供熱網(wǎng)絡(luò),使資源得到合理利用,成為供熱控制系統(tǒng)所必須解決的問題。本文對供熱管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)配套的多功能數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行了設(shè)計實現(xiàn),并針對供熱管網(wǎng)的運(yùn)行特點提出了一種供熱管網(wǎng)整體控制的分布式預(yù)測控制算法,進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)工況下基于鄰域優(yōu)化的分布式預(yù)測控制理論研究,使熱網(wǎng)可以在整體上得到控制,合理分配資源,實現(xiàn)全網(wǎng)的平衡供熱。
　　文章主要研究了基于G

2、PRS的通用多功能數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計實現(xiàn)。介紹了課題研究的背景、意義及其發(fā)展?fàn)顩r。分別對熱網(wǎng)工況數(shù)據(jù)采集無線傳輸關(guān)鍵技術(shù)及分布式預(yù)測控制算法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。在分析集中供熱熱網(wǎng)運(yùn)行特點的基礎(chǔ)上,設(shè)計了通用多功能數(shù)據(jù)采集模塊的硬件電路和軟件程序,并結(jié)合熱網(wǎng)運(yùn)行特點將分布式預(yù)測控制算法在供熱領(lǐng)域進(jìn)行了初步研究。
　　常見的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是為特定的功能需求而開發(fā),每一通道上只能針對某一特定信號進(jìn)行采集,通用性不強(qiáng)?；谶@個問題,結(jié)合熱網(wǎng)參

3、數(shù)測量的實際需求,本課題設(shè)計了一款適用于熱網(wǎng)換熱站參數(shù)測量的數(shù)據(jù)采集器,該采集器配備有GPRS無線傳輸模塊,具有12路通用測量量輸入和4路繼電器輸出,在任何一個模擬量輸入通道上都可以實現(xiàn)測量電壓、電流、電阻、溫度、壓力等工況參數(shù)。采集任務(wù)改變時,只需重新設(shè)置采集命令。采集結(jié)果能夠以曲線、表格等形式在上位機(jī)上實時顯示。該采集器以較低的成本最大程度地滿足熱網(wǎng)監(jiān)控中心數(shù)據(jù)采集需求。實現(xiàn)了對于各類熱網(wǎng)參數(shù)的采集和設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。不但能夠滿足熱網(wǎng)

4、工況參數(shù)監(jiān)控的功能,更能輕松實現(xiàn)與熱網(wǎng)監(jiān)控中心的無線通訊,使熱網(wǎng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控?zé)o人值守。
　　與此同時,為了實現(xiàn)供熱系統(tǒng)的總體控制,在熱網(wǎng)系統(tǒng)控制理論中提出了具有全局優(yōu)化性能的分布式預(yù)測控制算法。算法研究中首先把熱網(wǎng)系統(tǒng)分解為輸入和狀態(tài)都相互關(guān)聯(lián)的多個子系統(tǒng),每個子系統(tǒng)采用模型預(yù)測控制方法,子系統(tǒng)之間通過鄰域優(yōu)化策略進(jìn)行協(xié)調(diào)。該算法在優(yōu)化過程中能夠利用鄰域了系統(tǒng)的輸出信息、狀態(tài)信息,并能充分考慮鄰域的性能指標(biāo),提高了系統(tǒng)的全局性能。