集中供熱回水溫度的廣義預(yù)測控制研究.pdf

1、集中供熱系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的工業(yè)系統(tǒng)，其能否科學(xué)運(yùn)行，既關(guān)乎民生又涉及節(jié)能減排。換熱站、樓宇作為面向熱用戶的供熱終端，其運(yùn)行狀態(tài)對供熱質(zhì)量有直接影響。目前存在的主要問題有:供熱參數(shù)的監(jiān)測不全面，難以詳盡的分析供熱工況;供熱過程具有大慣性、大時(shí)滯等特性，從而使得常規(guī)PID等算法難以取得滿意的控制效果。
　　本文以大連市某高校的集中供熱系統(tǒng)為研究背景，設(shè)計(jì)了基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的集中供熱網(wǎng)絡(luò)平臺。并針對換熱站、樓宇這類被控對象所存在的時(shí)滯、非線

2、性等問題，建立了換熱站、樓宇傳熱的CARIMA模型，并將GPC理論應(yīng)用于回水溫度的控制中。
　　首先，設(shè)計(jì)了基于物聯(lián)網(wǎng)的集中供熱監(jiān)管平臺，實(shí)現(xiàn)了對現(xiàn)場供熱數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測，并且對所有的供熱數(shù)據(jù)進(jìn)行了匯總，使得管理者能更好的協(xié)調(diào)各換熱站、樓宇間的動(dòng)態(tài)運(yùn)行，便于管理者做出合理的供熱操作指導(dǎo)。
　　其次，通過階躍響應(yīng)曲線法建立了換熱站、樓宇傳熱的數(shù)學(xué)模型，為了滿足計(jì)算機(jī)控制要求，對模型進(jìn)行了離散化，得到較為準(zhǔn)確的CARIMA模型，為

3、GPC算法的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造條件，并為供熱工程模型計(jì)算提供了理論依據(jù)。
　　第三，對換熱站二次網(wǎng)回水溫度、樓宇回水溫度的控制進(jìn)行了仿真研究，結(jié)果顯示，相較于常規(guī)PID算法和基本GPC算法的不足，隱式GPC算法能夠使系統(tǒng)輸出有更好的控制品質(zhì)與動(dòng)態(tài)性能，適用于集中供熱這種大慣性、大時(shí)滯和動(dòng)態(tài)特性不確定的系統(tǒng)。
　　最后，可以將隱式GPC算法應(yīng)用于熱水鍋爐供水溫度的控制中，進(jìn)而使隱式GPC算法更好地適用于整個(gè)集中供熱系統(tǒng)。從而能為供熱優(yōu)化