CN114183794A - 一种基于不平衡率的静态水力平衡智能调节方法 - Google Patents

一种基于不平衡率的静态水力平衡智能调节方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于不平衡率的静态水力平衡智能调节方法，它是以所有用户支路静态平衡阀在最大档位状态下的实际流量和理想流量的流量比值最小的用户支路平衡阀为参考平衡阀，然后将待调平衡阀不平衡率作为调整依据，在此基础上，按一定的规则先对不平衡率为正且大于10％的静态平衡阀进行调小操作，然后再对不平衡率为负且小于‑10％的静态平衡阀进行调大操作，使所有用户平衡阀的不平衡率稳定在‑10％到10％的范围内。在此过程中不仅可以完全不用人工参与，实现静态平衡过程的完全智能化和自动化，而且，由于压力或压力差的变化是以声速传播的，因此整个静态平衡过程可在几分钟内完成。

Description

一种基于不平衡率的静态水力平衡智能调节方法
技术领域
本发明涉及集中供热领域，尤其涉及集中供热系统的水力平衡领域。
背景技术
集中供热管网的水力失调包括静态水力失调和动态水力失调两种情况。这两种失调现象在同一供热系统中往往同时存在，应分别采取相应的技术措施予以消除。通常，静态水力失调采用静态水力平衡方法消除，动态水力失调采用动态水力平衡方法消除。
在同一个供热系统的水力平衡中，静态水力平衡和动态水力平衡往往都是不可缺少的。若只设置动态水力平衡装置，动态平衡阀通常会出现近端用户疲劳损坏、中间用户状态不稳定、远端用户调节失效的问题；若只设置静态平衡装置，则会由于用户的调节或系统故障的原因，系统的水力平衡往往是不能维持的。因此，为了保证供热系统的正常运行，必须同时设置静态平衡装置和动态平衡装置。
传统的静态水力平衡调节方法大多是基于人工调节实现的：需要人工反复计算、反复测量和反复调节等过程才能完成。即使在一些方法中采用了计算机软件进行计算，但阀门调节过程和流量测量过程仍然离不开人工的参与。而动态水力平衡功能大多是依靠自动控制装置或自力式调节阀门自动实现的。因此，静态平衡调节与动态平衡相比较更为复杂、对技术人员的专业要求更高。这也在一定程度上导致了目前集中供热系统的静态平衡设施形同虚设，从而导致系统水力平衡效果达不到要求的现象普遍存在。因此，实现静态平衡过程的自动化、智能化、甚至智慧化是非常必要的。
为了实现静态平衡过程的自动化、智能化，部分企业开发了一种基于“回水温度一致法”的静态水力平衡方法。其基本原理是，首先设定回水温度值，然后，每间隔一定时间，系统自动测量各用户的回水温度。对于回水温度高于设定值(达到一定幅度)的用户，系统发出指令将用户阀门调小一档；对于回水温度低于设定值(达到一定幅度)的用户，系统发出指令将用户阀门调大一档；如此反复，直至各用户的回水温度基本一致，静态平衡方能完成。这种方法的缺点是，由于阀门调节完成后，回水温度达到稳定的时间严重滞后，常常需要数个小时以后才能进行再次的测量与调整，由此导致整个系统的每次静态调节都需要很长时间(较大的系统通常需要数天以上)才能完成。
为了克服静态平衡存在的上述问题，本发明人在发明专利“一种集中供热管网静态水力自动平衡系统及实现方法”(ZL202010221132.2)中提出了基于管网阻抗计算和平衡阀阻抗补偿的静态水力平衡方法。该技术方案的缺点是数据测量精度难以满足要求，数据处理过程繁琐，不利于计算机编程处理。
鉴于此，本专利提出一种算法更为简捷，更易实现计算机编程处理，控制更为方便的基于“不平衡率”的静态水力平衡方法。
发明内容
为了克服传统静态水力平衡方法存在的“需要人工参与、用户流量需要反复测量计算、平衡阀需要反复调整、调整过程必须遵循特定的顺序”等技术缺陷，以及现有自动静态水力平衡方法存在的“系统平衡时间过长”及“数据测量精度难以满足要求，数据处理过程繁琐，不利于计算机编程处理”等一系列问题，本发明旨在发明一种算法更为简捷，更易实现计算机编程处理，控制更为方便，能完全实现智能化和自动化的基于“不平衡率”的静态水力平衡智能调节方法。
本发明方法的特点在于，在集中监控中心设置集控平台，集控平台安装根据本发明方法开发的静态水力平衡软件；在集中供热管网供水总管及各用户连接支路供水管上分别设置能够远距离自动调节挡位、且挡位与阻抗的数值对应关系明确的多挡位静态平衡阀，且每个多挡位静态平衡阀均设置一套能够测量其前后压差的压差传感器及压差信号、挡位信号及调控信号转化及远传装置。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种基于不平衡率的静态水力平衡智能调节方法，其特征在于，它是在集中监控中心设置集控平台，并在集控平台安装根据本发明方法专门开发的静态水力平衡软件。该软件能够对测量数据进行分析处理，并根据分析处理结果对静态平衡阀的调控方案进行决策；在集中供热管网供水总管及各用户连接支路供水管上分别设置具有远距离挡位调节功能、挡位与阻抗的数值对应关系明确的多挡位静态平衡阀，每个静态平衡阀均设置一套能够测量其前后压差的压差传感器及压差信号、挡位信号、调控信号转化及远传装置。静态平衡阀前后的压差信号、挡位信号及调控信号能够通过信号转化及远传装置传输到集控平台，集控平台发出的调控指令能够通过信号转化及远传装置，传输给静态平衡阀的执行机构，完成静态平衡阀挡位的远距离集中调控。
本发明提出的一种基于“不平衡率”的静态水力平衡智能调节方法，具体实施过程如下：
第一步：在集中监控中心设置集控平台，并在集控平台安装根据本发明方法专门开发的静态水力平衡调控软件
静态水力平衡调控软件应能实现以下功能：
1.1：能够根据当地的热负荷面积指标、各静态平衡阀当前的实际服务面积及各静态平衡阀服务位置的负荷修正系数，计算各静态平衡阀通过的理想流量；
1.2：能够根据各静态平衡的实测压差和实际挡位，计算通过各静态平衡阀的实际流量；
1.3：能够根据各静态平衡阀通过的实际流量和理想流量，分别计算各静态平衡阀实际流量和理想流量的流量比值；
1.4：能够根据各静态平衡阀实际流量和理想流量的流量比值的大小，通过软件的数据分析功能，依次输出各静态平衡阀的挡位调控指令；
第二步：在集中供热管网的供水总管及各用户支路供水管上分别设置多挡位静态平衡阀、压差传感器及相关信号远传装置
在主干路的供水总管上设置一个多挡位静态平衡阀；在每条用户支路供水管上各设置一个多挡位静态平衡阀；
各静态平衡阀的挡位与各挡位阻抗值应具有明确的数值对应关系；每个静态平衡阀均设置一套能够测量其前后压差的压差传感器及压差信号、挡位信号、调控信号转化及远传装置。
第三步：多挡位静态平衡阀按如下步骤进行调控
3.1：计算各静态平衡阀对应的理想流量
在软件平台上，依次输入当地的热负荷面积指标、各静态平衡阀当前的实际服务面积，各静态平衡阀服务位置的负荷修正系数，由此计算出各静态平衡阀对应的理想流量，并将理想流量值依次存储在数据库的相应位置；
3.2：对供水总管上静态平衡阀进行调整
软件平台发出指令：所有静态平衡阀均开至最大挡位；然后开启循环水泵，并调整供水总管上静态平衡阀至合适挡位，该合适挡位能使供水总管静态平衡阀的流量维持在理想流量值附近；
3.3：软件平台计算各用户支路静态平衡阀实际流量和理想流量的比值
进一步；计算方法如下：
3.3.1：按照软件平台规定的顺序，依次读取各用户支路静态平衡阀前后的压差值和挡位值，并存储在数据库的相应位置；
3.3.2：软件平台从数据库中依次调用各用户支路静态平衡阀前后的压差值和挡位值，并根据各自的压差值和挡位对应的阻抗值，依次计算各用户支路平衡阀通过的实际流量，并存储在数据库的相应位置；
3.3.3：软件平台从数据库中依次调用各用户支路静态平衡阀的实际流量和理想流量，分别计算其流量比值，并存储在数据库的相应位置；
3.4：选定参考平衡阀
从数据库中调用各用户支路静态平衡阀实际流量和理想流量的流量比值，选定流量比值最小的用户支路静态平衡阀为参考平衡阀；
3.5：静态平衡阀调小操作
根据关系式：静态平衡阀不平衡率＝(静态平衡阀的流量比值-参考平衡阀的流量比值)/参考平衡阀的流量比值，计算所有静态平衡阀的不平衡率；
将所有不平衡率大于等于10％的静态平衡阀挡位调小一档，并即时更新所有静态平衡阀的不平衡率；对于更新后不平衡率仍大于等于10％的静态平衡阀挡位调小一档，并再次更新所有静态平衡阀不平衡率；以此类推，直至所有静态平衡阀不平衡率降至10％以下，然后进行3.6步；
若某些静态平衡阀已调至最小挡位，不平衡率仍大于10％，则换用特征阻抗值更大的静态平衡阀，并将更换后的静态平衡阀档位调整到某一个挡位，然后再次按照上述调小方法操作后，保证所有静态平衡阀的不平衡率更新后降至10％以下，然后进行第3.6步；
3.6：静态平衡阀调大操作
将经过3.5步调小后不平衡率小于-10％的静态平衡阀挡位调大一号，然后即时更新所有静态平衡阀的不平衡率；对于更新后不平衡率大于10％的静态平衡阀，则建议换用特征阻抗值更小的静态平衡阀，并将更换后的静态平衡阀档位调整到某一个挡位，使得所有静态平衡阀的不平衡率更新后维持在大于-10％且小于10％的区间内，然后进行第3.7步；
至此，所有用户支路静态平衡阀的不平衡率将均位于-10％至10％区间内。
3.7步：软件平台发出指令，调整供水总管静态平衡阀挡位，使其实际流量接近理想流量。
静态平衡调整完毕。
上述对静态平衡阀调小操作或者调大操作实施过程中，都是对所有需要调整的静态平衡阀批量进行调节，这种方法相对比较简单，实际中也可以从需要调整的静态平衡阀中选出不平衡率最大或者最小的静态平衡阀，从不平衡率最大或者最小的静态平衡阀开始逐个进行调小或者调大调节。无论哪种方式，最终目的都是将所有支路静态平衡阀相对于参考平衡阀的不平衡率调整到-10％至10％区间内。逐个调节方法详细操作过程为；
3.5.1：选取待调小平衡阀
从数据库中调用各用户支路静态平衡阀实际流量和理想流量的流量比值，选定比值最大的用户支路静态平衡阀为待调小平衡阀；
3.5.2：计算待调小平衡阀的不平衡率
根据关系式：待调小平衡阀不平衡率＝(待调小平衡阀的流量比值-参考平衡阀的流量比值)/参考平衡阀的流量比值，计算待调小静态平衡阀的不平衡率。
3.5.3：待调小平衡阀的调节，具体方法为：
按照待调小平衡阀不平衡率的大小，分两种情况进行如下操作：
第一种情况：若待调小平衡阀的不平衡率大于等于10％，则将待调小静态平衡阀的挡位调小一档，即时更新所有平衡阀实际流量与理想流量的比值，并重新计算待调小平衡阀不平衡率；若待调小平衡阀不平衡率仍大于10％，则再次将其挡位调小一档，并再次重复第3.3步和3.5.2步操作，即时更新所有静态平衡阀实际流量与理想流量的流量比值，并再次重新计算待调小平衡阀不平衡率；以此类推，直至待调小平衡阀不平衡率降至10％以下，然后进行3.5.4步；
若待调小平衡阀已调至最小挡位，其不平衡率仍大于10％，则换用特征阻抗值更大的静态平衡阀，并将其挡位调至比原静态平衡阀最低挡位阻抗值略大的挡位上，并重复第3.3步和3.5.2步操作，即时更新所有平衡阀实际流量与理想流量的比值，并重新计算待调小平衡阀不平衡率；若待调小平衡阀不平衡率仍大于10％，则再次将其挡位调小一档，并再次重新计算待调小平衡阀不平衡率；┅；直至待调小平衡阀不平衡率降至10％以下，然后进行3.5.4步；
第二种情况：若待调小静态平衡阀不平衡率小于10％，直接进行第3.6步：
3.5.4：保持参考平衡阀不变，重复3.5.1-3.5.3步骤，继续筛选待调小静态平衡阀并对其进行调节，直至所有用户静态平衡阀的不平衡率均小于10％；
3.6：静态平衡阀调大操作
3.6.1：选取待调大平衡阀
保持参考平衡阀不变，从数据库中调用各用户支路静态平衡阀实际流量和理想流量的流量比值，选定流量比值最小的用户支路静态平衡阀为待调大平衡阀；
3.6.2：计算待调大平衡阀的不平衡率
根据关系式：待调大平衡阀不平衡率＝(待调大平衡阀流量比值-参考平衡阀流量比值)/参考平衡阀流量比值，计算待调大平衡阀不平衡率。
3.6.3：待调大平衡阀的调节，具体方法为：
按照待调大平衡阀不平衡率的大小，分两种情况进行如下操作：
第一种情况：若待调大平衡阀不平衡率小于-10％，则将待调大静态平衡阀挡位调大一号，并重复进行第3.3步和3.6.2操作，即时更新所有静态平衡阀实际流量与理想流量的流量比值，并重新计算待调大平衡阀不平衡率；若此时待调大静态平衡阀不平衡率大于10％，则建议换用特征阻抗值更小的静态平衡阀，并将更换后的待调大平衡阀档位阻抗值调整到较原待调大平衡阀调整前档位阻抗值大且比原待调大平衡阀调整后档位阻抗值小的某一个挡位，并再次重复进行第3.3步和3.6.2操作，即时更新所有静态平衡阀实际流量与理想流量的比值，并再次重新计算更换后的待调大平衡阀不平衡率，保证其不平衡率维持在大于-10％且小于10％的区间内，然后进行第3.6.4步；
第二种情况：若待调大静态平衡阀不平衡率大于-10％，直接进行第3.7步；
3.6.4：保持参考平衡阀不变，再次即时更新所有静态平衡阀实际流量与理想流量的比值，然后重复3.6.1至3.6.3步骤，继续筛选待调大静态平衡阀，并对其进行调整，直至所有用户支路静态平衡阀的不平衡率均大于-10％且小于10％。
下面根据本发明调节原理说明其优点：
1、静态平衡调节比动态平衡更为复杂、对技术人员的专业要求更高。这也在一定程度上导致了目前集中供热系统的静态平衡设施形同虚设或只设动态平衡设施的问题的普遍性，也造成了动态平衡阀通常会出现近端用户疲劳损坏、中间用户不稳定、远端用户调节失效的问题。本方法通过实现静态平衡过程的完全智能化和自动化，为动态平衡装置提供了良好的工作环境，保证了平衡调节的有效性和动态平衡设施的安全可靠性。
2、传统的静态水力平衡调节方法大多是基于人工调节进行的：需要人工反复计算、反复测量和反复调节等过程才能完成。即使在一些方法中采用了计算机软件进行计算，但阀门调节过程和流量测量过程仍然离不开人工的参与；基于“回水温度一致”的静态水力平衡调节过程需要的调节时间长，很难在较短时间内完成；而本方法提出的静态平衡调节方法和过程，以所有用户支路静态平衡阀在最大档位状态下的实际流量和理想流量的流量比值最小的用户支路平衡阀为参考平衡阀，然后将待调平衡阀不平衡率(待调平衡阀不平衡率＝(待调平衡阀流量比值-参考平衡阀流量比值)/参考平衡阀流量)作为调整依据，在此基础上，按一定的规则先对不平衡率为正且大于10％的静态平衡阀进行调小操作，然后再对不平衡率为负且小于-10％的静态平衡阀进行调大操作，使所有用户平衡阀的不平衡率稳定在-10％到10％的范围内。在此过程中不仅可以完全不用人工参与，实现静态平衡过程的完全智能化和自动化，而且，由于压力或压力差的变化是以声速传播的(在水中可以达到每秒千米以上)，因此整个静态平衡过程可在几分钟内完成。
4、传统的流量测量装置，比如超声波流量计，对安装空间要求比较严格；机械式流量测量仪表不仅对安装空间要求高，而且阻力损失大。本发明以静态平衡阀的压差和挡位对应的阻抗值测定流量，取代了传统流量测量装置，不仅能够减少工程投资、节省安装空间以及不会产生附加阻力损失。而且，配备温度传感器后，能够作为集中热计量的热计量仪表使用。
附图说明
为更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所使用的附图作简单介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例原理图，对于本领域普通技术人员来讲，还可根据这些附图获得其他类似的附图。
图1为本发明实施例的集中供热系统设置示意图，图中以10条用户支路和无线传输方式为例。
图中：K代表集控平台，R代表换热站，Y1-Y10分别代表第一用户支路到第十用户支路，F0代表供水总管多挡位静态平衡阀，F1-F10分别代表第一用户支路静态平衡阀到第十用户支路静态平衡阀，△P1-△P10分别代表F1-F10静态平衡阀前后的压差。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
在利用本发明方法对图1示出的实施例的集中供热系统进行静态水力平衡调节时，对静态平衡阀调小操作或者调大操作实施过程中，既可以对所有需要调整的静态平衡阀批量进行调节，也可以从需要调整的静态平衡阀中选出不平衡率最大或者最小的静态平衡阀，从不平衡率最大或者最小的静态平衡阀开始逐个进行调小或者调大调节。无论哪种方式，最终目的都是将所有支路静态平衡阀相对于参考平衡阀的不平衡率调整到-10％至10％区间内。其中的批量调节方法相对来说比较简单，在此不再重述，本实施例以单个调节方法为例详细叙述操作过程。
具体调节方法是：
第一步：在集控中心设置集控平台K，并在集控平台K安装根据本发明方法专门开发的静态水力平衡调控软件
所述的水力平衡调控软件应能实现以下功能：
1.1：能够根据当地的热负荷面积指标、各静态平衡阀当前的实际服务面积及各静态平衡阀服务位置的负荷修正系数，计算各静态平衡阀通过的理想流量；
1.2：能够根据各静态平衡的实测压差和实际挡位，计算通过各静态平衡阀的实际流量；
1.3：能够根据各静态平衡阀通过的实际流量和理想流量，分别计算各静态平衡阀实际流量和理想流量的流量比值；
1.4：能够根据各静态平衡阀实际流量和理想流量的流量比值的大小，通过软件的数据分析功能，输出各静态平衡阀的挡位调控指令；
第二步：在集中供热管网换热战R的供水总管及各用户支路供水管上分别设置多挡位静态平衡阀、压差传感器及相关信号远传装置
在主干路的供水总管上设置一个供水总管多挡位静态平衡阀F0；在第一用户支路到第十用户支路Y1-Y10上分别设置一个多挡位静态平衡阀，依次用F1、F2……F10表示；
各静态平衡阀的挡位与各挡位阻抗值应具有明确的数值对应关系；各静态平衡阀分别设置一套能够测量其前后压差的压差传感器及压差信号、挡位信号、调控信号转化及远传装置；压差信号、挡位信号、调控信号通过无线通信方式进行传输；
第三步：多挡位静态平衡阀按如下步骤进行调控
3.1：计算各静态平衡阀对应的理想流量
在集控平台K上，依次输入当地的热负荷面积指标、各静态平衡阀当前的实际服务面积，各静态平衡阀服务位置的负荷修正系数，由此计算出各静态平衡阀对应的理想流量，并将理想流量值依次存储在数据库的相应位置；
3.2：对供水总管静态平衡阀F0进行调整
集控平台K发出指令：第一用户支路到第十用户支路平衡阀F1-F10均开至最大挡位；然后开启循环水泵，并调整供水总管上静态平衡阀F0至合适挡位，该合适挡位能使供水总管静态平衡阀F0的流量维持在理想流量值附近；
3.3：集控平台K计算各用户支路静态平衡阀实际流量和理想流量的流量比值
3.3.1：按照集控平台K规定的顺序，依次读取第一用户支路静态平衡阀到第十用户支路静态平衡阀F1-F10前后的压差值△P1-△P10以及挡位值，并存储在数据库的相应位置；
3.3.2：集控平台K从数据库中依次调用第一用户支路静态到第十用户支路静态平衡阀F1-F10前后的压差值△P1-△P10以及挡位值，并根据各自的压差值和挡位对应的阻抗值，依次计算第一用户支路静态平衡阀到第十用户支路静态平衡阀F1-F10通过的实际流量，并存储在数据库的相应位置；
3.3.3：集控平台K从数据库中依次调用第一用户支路静态平衡阀到第十用户支路静态平衡阀F1-F10的实际流量和理想流量，分别计算其实际流量和理想流量的流量比值，并存储在数据库的相应位置；
3.4：选取参考平衡阀
从数据库中调用第一用户支路静态平衡阀到第十用户支路静态平衡阀F1-F10实际流量和理想流量的流量比值，选定比值最小的用户支路静态平衡阀为参考平衡阀。图示示出的设在最不利用户支路上的第一用户支路静态平衡阀F1为参考平衡阀；
3.5：静态平衡阀调小操作
3.5.1：选取待调小平衡阀
从数据库中调用第二用户支路静态平衡阀到第十用户支路静态平衡阀F2-F10实际流量和理想流量的流量比值，选定比值最大的用户支路静态平衡阀为待调小平衡阀；
3.5.2：计算待调小平衡阀的不平衡率
根据关系式：待调小平衡阀不平衡率＝(待调小平衡阀流量比值-参考平衡阀流量比值)/参考平衡阀流量比值，计算待调小平衡阀的不平衡率。
3.5.3：待调小平衡阀的调节，具体方法为：
按照待调小平衡阀不平衡率的大小，分两种情况进行如下操作：
第一种情况：若待调小平衡阀不平衡率大于等于10％，则将待调小静态平衡阀的挡位调小一档，并重复第3.3步和3.5.2步操作，即时更新第一用户支路静态平衡阀到第十用户支路静态平衡阀F1-F10实际流量与理想流量的流量比值，并重新计算待调小平衡阀不平衡率；若待调小平衡阀不平衡率仍大于10％，则再次将其挡位调小一档，并再次重复第3.3步和3.5.2步操作，即时更新第一用户支路静态平衡阀到第十用户支路静态平衡阀F1-F10实际流量与理想流量的流量比值，并再次重新计算待调小平衡阀不平衡率；以此类推，直至待调小静态平衡阀不平衡率降至10％以下，然后进行3.5.4步；
若待调小平衡阀已调至最小挡位，其不平衡率仍大于10％，则换用特征阻抗值更大的静态平衡阀，并将其挡位调至比原待调小平衡阀最低挡位阻抗值略大的挡位上，并重复第3.3步和3.5.2步操作，即时更新第一用户支路到第十用户支路静态平衡阀F1-F10实际流量与理想流量的比值，并计算待调小静态平衡阀不平衡率；若待调小平衡阀不平衡率仍大于10％，则再次将其挡位调小一档，并再次计算待调小平衡阀不平衡率；┅；直至待调小平衡阀不平衡率降至10％以下，然后进行3.5.4步；
也就是说，只要有一个用户支路的静态平衡阀挡位发生变化，或者换了新的静态平衡阀，都要实时更新系统中各用户支路静态平衡阀实际流量与理想流量的流量比值。
第二种情况：若待调小平衡阀不平衡率小于10％，直接进行第3.6步：
3.5.4：保持第一用户支路静态平衡阀F1为参考平衡阀，重复3.5.1-3.5.3步骤，继续筛选待调小平衡阀并对其进行调节，直至所有用户静态平衡阀的不平衡率均小于10％；
3.6：静态平衡阀调大操作
在对静态平衡阀调小操作后，虽然能保证所有用户静态平衡阀的不平衡率均小于10％，但是可能会导致部分支路静态平衡阀不平衡率小于-10％，所以要进行静态平衡阀调大操作，从而使系统所有支路静态平衡阀的不平衡率维持在大于-10％且小于10％的区间，具体操作方法如下：
3.6.1：选取待调大平衡阀
保持第一用户支路静态平衡阀F1为参考平衡阀，从数据库中调用第二用户支路静态平衡阀到第十用户支路静态平衡阀F2-F10实际流量和理想流量的流量比值，选定流量比值最小的用户支路静态平衡阀为待调大平衡阀；
3.6.2：计算待调大平衡阀的不平衡率
根据关系式：待调大平衡阀不平衡率＝(待调大平衡阀流量比值-参考平衡阀流量比值)/参考平衡阀流量比值，计算待调大平衡阀不平衡率。
3.6.3：待调大平衡阀的调节，具体方法为：
按照待调大静态平衡阀不平衡率的大小，分两种情况进行如下操作：
第一种情况：若待调大平衡阀不平衡率小于-10％，则将待调大平衡阀挡位调大一号，并重复进行第3.3步和3.6.2操作，即时更新第一用户支路静态平衡阀到第十用户支路静态平衡阀F1-F10实际流量与理想流量的流量比值，并重新计算待调大静态平衡阀不平衡率；若此时待调大静态平衡阀不平衡率大于10％，则建议换用特征阻抗值更小的静态平衡阀，并将更换后的待调大平衡阀档位阻抗值调整到较原待调大平衡阀调整前档位阻抗值大且比原待调大平衡阀调整后档位阻抗值小的某一个挡位，并再次重复进行第3.3步和3.6.2操作，即时更新第一用户支路静态平衡阀到第十用户支路静态平衡阀F1-F10实际流量与理想流量的流量比值，并再次重新计算更换后的待调大平衡阀不平衡率，保证其不平衡率维持在大于-10％且小于10％的区间内，然后进行第3.6.4步；
第二种情况：若待调大平衡阀不平衡率大于-10％，直接进行第3.7步；
3.6.4：保持第一用户支路静态平衡阀F1为参考平衡阀，再次即时更新第一用户支路静态平衡阀到第十用户支路静态平衡阀F1-F10实际流量与理想流量的流量比值，然后重复3.6.1至3.6.3步骤，继续筛选待调大平衡阀，并对其进行调整，直至第一用户支路静态平衡阀到第十用户支路静态平衡阀F1-F10的不平衡率均大于-10％且小于10％。
至此，所有用户支路静态平衡阀先对于参考平衡阀F1的不平衡率将均位于-10％至10％区间内。
3.7步：软件平台发出指令，调整供水总管静态平衡阀挡位，使其实际流量接近理想流量。
静态平衡调整完毕。
上述只是本发明的一个实施例，并不作为对技术方案的限制，在实际中，所述的换热站可以是一级管网换热站也可以是二级管网换热站，当是一级管网换热站时，所述的各用户支路指的是一级管网换热站对应的各用户支路，所述的集控平台K指的是设在一级管网换热站的集控平台K；同理二级管网换热站也如此。总之，只要是不脱离本发明设计思路得到的技术方案均在保护范围之内，具体保护范围以权利要求记载的范围为准。

Claims (4)

1.一种基于不平衡率的静态水力平衡智能调节方法，其特征在于，具体实施过程如下：
第一步：在集中监控中心设置集控平台，并在集控平台安装根据本发明方法专门开发的静态水力平衡调控软件
静态水力平衡调控软件应能实现以下功能：
1.1：能够根据当地的热负荷面积指标、各静态平衡阀当前的实际服务面积及各静态平衡阀服务位置的负荷修正系数，计算各静态平衡阀通过的理想流量；
1.2：能够根据各静态平衡的实测压差和实际挡位，计算通过各静态平衡阀的实际流量；
1.3：能够根据各静态平衡阀通过的实际流量和理想流量，分别计算各静态平衡阀实际流量和理想流量的流量比值；
1.4：能够根据各静态平衡阀实际流量和理想流量的流量比值的大小，通过软件的数据分析功能，依次输出各静态平衡阀的挡位调控指令；
第二步：在集中供热管网的供水总管及各用户支路供水管上分别设置多挡位静态平衡阀、压差传感器及相关信号远传装置
在主干路的供水总管上设置一个多挡位静态平衡阀；在每条用户支路供水管上各设置一个多挡位静态平衡阀；
各静态平衡阀的挡位与各挡位阻抗值应具有明确的数值对应关系；每个静态平衡阀均设置一套能够测量其前后压差的压差传感器及压差信号、挡位信号、调控信号转化及远传装置；
第三步：多挡位静态平衡阀按如下步骤进行调控
3.1：计算各静态平衡阀对应的理想流量
在软件平台上，依次输入当地的热负荷面积指标、各静态平衡阀当前的实际服务面积，各静态平衡阀服务位置的负荷修正系数，由此计算出各静态平衡阀对应的理想流量，并将理想流量值依次存储在数据库的相应位置；
3.2：对供水总管上静态平衡阀进行调整
软件平台发出指令：所有静态平衡阀均开至最大挡位；然后开启循环水泵，并调整供水总管上静态平衡阀至合适挡位，该合适挡位能使供水总管静态平衡阀的流量维持在理想流量值附近；
3.3：软件平台计算各用户支路静态平衡阀实际流量和理想流量的比值
3.4：选定参考平衡阀
从数据库中调用各用户支路静态平衡阀实际流量和理想流量的流量比值，选定流量比值最小的用户支路静态平衡阀为参考平衡阀；
3.5：静态平衡阀调小操作
根据关系式：静态平衡阀不平衡率＝(静态平衡阀的流量比值-参考平衡阀的流量比值)/参考平衡阀的流量比值，计算所有静态平衡阀的不平衡率；
将所有不平衡率大于等于10％的静态平衡阀挡位调小一档，并即时更新所有静态平衡阀的不平衡率；对于更新后不平衡率仍大于等于10％的静态平衡阀挡位调小一档，并再次更新所有静态平衡阀不平衡率；以此类推，直至所有静态平衡阀不平衡率降至10％以下，然后进行3.6步；
若某些静态平衡阀已调至最小挡位，不平衡率仍大于10％，则换用特征阻抗值更大的静态平衡阀，并将更换后的静态平衡阀档位调整到某一个挡位，然后再次按照上述调小方法操作后，保证所有静态平衡阀的不平衡率更新后降至10％以下，然后进行第3.6步；
3.6：静态平衡阀调大操作
将经过3.5步调小后不平衡率小于-10％的静态平衡阀挡位调大一号，然后即时更新所有静态平衡阀的不平衡率；对于更新后不平衡率大于10％的静态平衡阀，则建议换用特征阻抗值更小的静态平衡阀，并将更换后的静态平衡阀档位调整到某一个挡位，使得所有静态平衡阀的不平衡率更新后维持在大于-10％且小于10％的区间内，然后进行第3.7步；
至此，所有用户支路静态平衡阀的不平衡率将均位于-10％至10％区间内；
3.7步：软件平台发出指令，调整供水总管静态平衡阀挡位，使其实际流量接近理想流量。
2.如权利要求1所述的基于不平衡率的静态水力平衡智能调节方法，其特征在于，所述的步骤3.5记载的静态平衡阀调小操作方法用以下方法替换，
3.5：静态平衡阀调小操作
3.5.1：选取待调小平衡阀
从数据库中调用各用户支路静态平衡阀实际流量和理想流量的流量比值，选定比值最大的用户支路静态平衡阀为待调小平衡阀；
3.5.2：计算待调小平衡阀的不平衡率
根据关系式：待调小平衡阀不平衡率＝(待调小平衡阀的流量比值-参考平衡阀的流量比值)/参考平衡阀的流量比值，计算待调小平衡阀的不平衡率；
3.5.3：待调小平衡阀的调节，具体方法为：
按照待调小平衡阀不平衡率的大小，分两种情况进行如下操作：
第一种情况：若待调小平衡阀的不平衡率大于等于10％，则将待调小平衡阀的挡位调小一档，并重复第3.3步和3.5.2步操作，即时更新所有静态平衡阀实际流量与理想流量的流量比值，并重新计算待调小平衡阀不平衡率；若待调小平衡阀不平衡率仍大于10％，则再次将其挡位调小一档，并再次重复第3.3步和3.5.2步操作，即时更新所有静态平衡阀实际流量与理想流量的流量比值，并再次重新计算待调小平衡阀不平衡率；以此类推，直至待调小平衡阀不平衡率降至10％以下，然后进行3.5.4步；
若待调小平衡阀已调至最小挡位，其不平衡率仍大于10％，则换用特征阻抗值更大的静态平衡阀，并将其挡位调至比原静态平衡阀最低挡位阻抗值大的挡位上，并重复第3.3步和3.5.2步操作，即时更新所有平衡阀实际流量与理想流量的比值，并重新计算待调小平衡阀不平衡率；若待调小平衡阀不平衡率仍大于10％，则再次将其挡位调小一档，并再次重新计算待调小平衡阀不平衡率；┅；直至待调小平衡阀不平衡率降至10％以下，然后进行3.5.4步；
第二种情况：若待调小平衡阀不平衡率小于10％，直接进行第3.6步：
3.5.4：保持参考平衡阀不变，重复3.5.1-3.5.3步骤，继续筛选待调小平衡阀并对其进行调节，直至所有用户静态平衡阀的不平衡率均小于10％。
3.如权利要求1或2所述的基于不平衡率的静态水力平衡智能调节方法，其特征在于，所述的步骤3.6记载的静态平衡阀调大操作方法用以下方法替换，
3.6：静态平衡阀调大操作
3.6.1：选取待调大平衡阀
保持参考平衡阀不变，从数据库中调用各用户支路静态平衡阀实际流量和理想流量的流量比值，选定流量比值最小的用户支路静态平衡阀为待调大平衡阀；
3.6.2：计算待调大平衡阀的不平衡率
根据关系式：待调大平衡阀不平衡率＝(待调大平衡阀流量比值-参考平衡阀流量比值)/参考平衡阀流量比值，计算待调大平衡阀不平衡率；
3.6.3：待调大平衡阀的调节，具体方法为：
按照待调大平衡阀不平衡率的大小，分两种情况进行如下操作：
第一种情况：若待调大平衡阀不平衡率小于-10％，则将待调大平衡阀挡位调大一号，并重复进行第3.3步和3.6.2操作，即时更新所有静态平衡阀实际流量与理想流量的流量比值，并重新计算待调大平衡阀不平衡率；若此时待调大平衡阀不平衡率大于10％，则建议换用特征阻抗值更小的静态平衡阀，并将更换后的待调大平衡阀档位阻抗值调整到较原待调大平衡阀调整前档位阻抗值大且比原待调大平衡阀调整后档位阻抗值小的某一个挡位，并再次重复进行第3.3步和3.6.2操作，即时更新所有静态平衡阀实际流量与理想流量的比值，并再次重新计算更换后的待调大平衡阀不平衡率，保证其不平衡率维持在大于-10％且小于10％的区间内，然后进行第3.6.4步；
第二种情况：若待调大平衡阀不平衡率大于-10％，直接进行第3.7步；
3.6.4：保持参考平衡阀不变，再次即时更新所有静态平衡阀实际流量与理想流量的比值，然后重复3.6.1至3.6.3步骤，继续筛选待调大平衡阀，并对其进行调整，直至所有用户支路静态平衡阀的不平衡率均大于-10％且小于10％；
至此，所有用户支路静态平衡阀相对于参考平衡阀的不平衡率将均位于-10％至10％区间内。
4.如权利要求1所述的基于不平衡率的静态水力平衡智能调节方法，其特征在于，所述的3.3步骤中各用户支路静态平衡阀实际流量和理想流量的比值计算方法如下：
3.3.1：按照软件平台规定的顺序，依次读取各用户支路静态平衡阀前后的压差值和挡位值，并存储在数据库的相应位置；
3.3.2：软件平台从数据库中依次调用各用户支路静态平衡阀前后的压差值和挡位值，并根据各自的压差值和挡位对应的阻抗值，依次计算各用户支路平衡阀通过的实际流量，并存储在数据库的相应位置；
3.3.3：软件平台从数据库中依次调用各用户支路静态平衡阀的实际流量和理想流量，分别计算其流量比值，并存储在数据库的相应位置。
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