智能控制在热网热量平衡中应用的研究

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1、摘要城市集中供热是现代化城市建设的重要措施之一。城市集中供热系统的建设与发展己成为各国普遍关心的问题。大型企业的余热利用与城市集中供热等都要用到热网，集中供热网担负着输送和分配热量的任务，是能量系统中的重要组成部分。因此，采用自动化技术，用计算机实现对热网的自动控制对改善供热效果、提高供热效率有重大意义。本文深入分析了我国城市集中供热网的现状，尝试使用智能控制算法，改善对热网的自动控制效果。本文主要分两部分对热网控制方法进行研究。第一，将模糊控制方法应用到热源的控制中。对热源水温控制系统进行研究，采用基于模

2、糊控制的算法建立系统模拟控制模型，设计智能模糊控制器，并将模糊控制器仿真结果同传统PID控制结果进行比较。分析仿真结果：模糊控制器具有超调小，调节时间短的优势；第二，由于各个热力站实行独立调节，不能从整体上进行控制。在热源热量不足的情况下，容易引起各热力站“争食”的现象，导致热网末梢热力站无热可供，造成热用户水平失调和垂直失调。通过模糊控制器限定每个热力站可以获取的流量，即为热力站的阀门开度设定上限和下限，这样即使某个热力站的热量再低也只能有限的增加流量不会严重影响到其它热力站。这样就基本解决了各个热力站“

3、争食”的现象；并进一步讨论了广义预测控制(GPC)算法，将之应用到热力站供热过程的数学模型中。广义预测控制能够根据系统的历史数据和未来的输入进行滚动优化，使未来采样点的输出与期望输出的方差最小，并不断校正误差信号，咀便F次的预测信息更加接近期望值。借助Matlab系统工具对广义预测控制和传统P1D控制方法的仿真曲线进行比较，可以清楚地看到采用广义预测的控制方法具有响应快，误差小的优点，更适合应用于控制系统中。关键词：热网；热量平衡；模糊控制；热力站；广义预测ApplicationResearchonInte

4、lligentControlinHeatingBalanceofHeatingNetworkAbstractCityHeatingNetworkisoneofthemostimportantfundamentalinfrastructuresofmoderncities．Thepresentsituationoftheautomatictechnologyapplicationofthecentralizedheatingsystemisreviewedinthispaper．Theadjustingand

5、controlmethodsfortheCityHeatingNetworksarethorou．ghlydiscussed．ThispapertriestousenewmethodstocontrolheatsourceandheatsupplystationforimprovingeffectofheatingsupplyThispaperisintendedtostudythedistributedcontrolsystemofHeatingNetwork，whichhastwoparts：heats

6、ourceandheatsupplystation．First，usetheFuzzyControlalgorithmtocontrolthewatertemperatureofheatsourceonthebasisofemulationalmathematicmodel，designFuzzycontrollerunit，analyzesimulationresultinMatlabandcomparewithPIDcontroller；Second，everythermalconsumerimplem

7、entsadjustingbythemselves，sotheycan’tbecontrolledentirely．Whenthereisnotenoughheat，somethermalconsumermay“grabfood”．Itwillleadtothethermalconsumerattheendofheatingnetworkbadlyoffheat．Fuzzylogiccontrolusedtolimitopeningdegreeoftheelectronicvalveinthispaper．

8、Somethermalconsumer,whichisshortofheat，onlycallobtainlimitedheat．Thismethodcanavoidotherthermalconsumersfrominfection．BasingonthepredictionabilityofGPC，thesupplyingprocessofthermalconsumercanbecontrolledwell．