CN115183318B - 基于负荷预测和热量进度一致的供热调节方法和相关设备 - Google Patents
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Abstract
一种基于负荷预测和热量进度一致的供热调节方法、装置和设备，通过基于设定频率获取各个控制环路的热量数据；基于所述热量数据计算得到各个控制环路的小时实际热量；获取各个控制环路对应的小时计划热量；基于各个控制环路的小时实际热量和小时计划热量计算得到热网基准完成率以及控制环路的供热完成率；计算控制环路的供热完成率与所述热网基准完成率之差作为供热完成率偏差；再基于所述供热完成率偏差计算得到热量偏差；在基于控制环路的流量不变的基础上，计算得到与所述热量偏差相匹配的供温偏差，进而获取供温目标值；将所述供温目标值下发至控制环路的PLC控制器，从而实现了集中供热系统的供温目标值的稳定调节。
Description
技术领域
本发明涉及供热系统技术领域，具体涉及一种基于负荷预测和热量进度一致的供热调节方法和相关设备。
背景技术
供热系统中水力工况对热力工况的稳定有重要影响。因此，实现热力工况稳定的前提必须进行流量的均匀调节即初调节，亦即使得供热系统各用户流量实现理想调配。但需要指出的是：系统各用户流量按热负荷大小实现均匀调配后，其作用是使系统各用户平均室温达到一致，但还不能保证用户室温在整个供暖期都满足设计室温的要求。因此，为使用户室温达到设计室温要求，还必须在整个供暖期，随室外气温的变化，随时进行供水温度、流量的调节，以期实现按需供热，这就是供热系统的运行调节。
在城市供热系统中，特别是大型集中供热热网的管线，由于用户之间距离远，供热线路覆盖地域范围大，水力输送过程中对平衡调节、动态节能运行等有很高的要求，随着供热调控技术的不断优化，传统的质调节模式很难达到节能运行的要求，导致城市供热系统效能低、能耗大、安全性差，被认为是建筑领域节能减排的重点。
加强供热系统的运行管理是保证供热系统正常运行的基础，是满足供热中各个用户正常用热需求、实现节能降耗的保障。但依靠人工进行调节与控制供需平衡是很难实现的。因此，如何利用借助动态调控算法脱离运行调度人员的经验，在采暖季内持续不断地对供热管网流量进行自动地、持续地合理调节，达到始终处于理想的平衡状态中，是本领域技术人员亟待解决的一大技术难题。
在贯穿整个采暖季的供热系统运行调节中，影响节能降耗的有两个关键性技术问题要攻克：一是热源供热量与用户需热量的协同问题。二是用户之间的热量分配问题。
目前行业中的供热管网调节多采用以供回水平均温度一致的平衡技术以及源网协同平衡技术：
以供回水平均温度一致的平衡技术。
在稳定工况下，室温为供回水平均温度和室外温度的函数。因此，各用户的供回水平均温度一致即可认为用户室温一致。这种平衡技术就是以各用户二次网供回水平均温度或供回水加权平均温度彼此一致。
上述技术侧重考虑用户侧的需求，无法实现与热源的协同调节。当热源供热量与需热量不匹配时，将引起管网振荡。当室外温度下降，用户侧供回水平均温度目标值将提高，但假若此时热源总体供热不足时，则出现部分用户的供回水平均温度长时间难以达到平衡目标值导致用户室温降低，这部分用户将开大一次网流量调节机构来争取更多的一次网流量；反之，当室外气温提升时，用户热负荷下降，此时用户侧供回水平均温度目标值将下降，高于平衡目标的用户将下调一次流量调节机构，下调流量的用户增多，这样就会引起供热系统的动荡。
同样的，以用户的供水温度一致或回水温度一致的算法，同样存在上述问题。
源网协同平衡技术。
以室温优化热源、各个热力站运行调度曲线为核心的源网协同平衡。平衡目标：各个热力站均能达到运行调度曲线对应的目标值
上述技术是基于热源能够积极协同调节的基础上，比如自有的燃煤、燃气锅炉房等。但国内大多数供热系统的主热源多数采用热电厂，热电联产既要兼顾发电又要兼顾供暖，因此很难实现按供暖需求进行调控。因此，上述源网协同平衡技术的应用受限。
因此，急需一种供热稳定且应用范围广的供热系统调节方案。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种基于负荷预测和热量进度一致的供热调节方法和相关设备，以实现供热系统的稳定调节。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种基于负荷预测和热量进度一致的供热调节方法，包括：
基于设定频率获取各个控制环路的热量数据；
基于所述热量数据计算得到各个控制环路的小时实际热量；
获取各个控制环路对应的小时计划热量；
基于各个控制环路的小时实际热量计算得到热网小时实际热量；
基于各个控制环路的小时计划热量计算得到热网小时计划热量；
将所述热网小时实际热量与所述热网小时计划热量的比例作为热网基准完成率；
基于各个控制环路的小时实际热量和小时计划热量计算得到各个控制环路的供热完成率；
计算各个控制环路的供热完成率与所述热网基准完成率之差作为各个控制环路的供热完成率偏差；
基于各个控制环路的供热完成率偏差和小时计划热量计算得到各个环控制环路的热量偏差；
在基于控制环路的流量不变的基础上，计算得到与所述热量偏差相匹配的供温偏差；
获取所述各个控制环路的供温偏差和各个控制环路的当前小时供温均值，计算获得的供温目标值；
将所述供温目标值下发至控制环路的PLC控制器。
可选的，上述基于负荷预测和热量进度一致的供热调节方法中，基于所述热量数据计算得到各个控制环路的小时实际热量，包括：
获取所述热量数据中当前整点累计热量，以及上一整点时刻对应的整点累计热量；
将所述当前整点累计热量与所述上一整点时刻对应的整点累计热量之差作为小时实际热量。
可选的，上述基于负荷预测和热量进度一致的供热调节方法中，获取控制环路对应的小时计划热量，包括：
基于室内理想温度W0和逐时气温，将每日划分的n个时段，以及n个时段对应的平均温度、每个时段的时长，采用以下公式计算得到控制环路的第i时段的时段分配比例Si，所述n为不小于2的正整数；
Si＝((W0-TWi)*ti)/(((W0-TW1)*t1)+((W0-TW2)*t2)+……+((W0-TWn)*tn))；
采用日计划热量与Si之积除以ti的计算结果作为第i时段内的小时计划热量；
其中，所述TWi为第i时段的平均气温，所述ti为第i时段的时长。
可选的，上述基于负荷预测和热量进度一致的供热调节方法中，基于各个控制环路的小时实际热量计算得到热网小时实际热量；基于各个控制环路的小时计划热量计算得到热网小时计划热量；将所述热网小时实际热量与所述热网小时计划热量的比例作为热网基准完成率，包括：
对所述热量数据进行异常诊断，滤除异常的热量数据，得到控制环路的热量数据；
基于正常控制环路的热量数据，计算得到各个正常控制环路的小时实际热量；
计算各个正常控制环路的小时实际热量之和作为热网小时实际热量；
计算各个正常控制环路的小时计划热量之和作为热网小时计划热量；
将所述热网小时实际热量与所述热网小时计划热量的比例作为热网基准完成率。
可选的，上述基于负荷预测和热量进度一致的供热调节方法中，将各个控制环路的当前小时供温平均值和其供温偏差之和，作为各个控制环路的供温目标值；将所述供温目标值下发至各个控制环路的PLC控制器，包括：
将所述热网基准完成率与所述各个控制环路的小时计划热量之积，再减去所述各个控制环路的小时实际热量，作为各个控制环路的热量偏差；
在各个控制环路的流量不变的基础上，通过各个控制环路热量偏差计算得到各个控制环路的供温偏差；
获取各个控制环路当前小时供温均值；
计算各个控制环路的当前小时供温均值与所述供温偏差之和作为该控制环路的供温目标值；
将所述供温目标值下发至对应控制环路的PLC控制器。
一种基于负荷预测和热量进度一致的供热调节装置，包括：
热表数据采集单元，用于基于设定频率获取各个控制环路的热量数据；
环路小时热量计算单元，用于基于所述热量数据计算得到各个控制环路的小时实际热量；
环路小时计划热量计算单元，用于获取各个控制环路对应的小时计划热量；
热网基准完成率计算单元，用于获取热网基准完成率；基于各个控制环路的小时实际热量计算得到热网小时实际热量；基于各个控制环路的小时计划热量计算得到热网小时计划热量；将所述热网小时实际热量与所述热网小时计划热量的比例作为热网基准完成率；
环路供热完成率计算单元，用于基于各个控制环路的小时实际热量和小时计划热量计算得到各个控制环路的供热完成率；
环路供温偏差计算单元，用于计算控制环路的供热完成率与所述热网基准完成率之差作为供热完成率偏差；基于控制环路的供热完成率偏差和控制环路的小时计划热量计算得到热量偏差；在基于控制环路的流量不变的基础上，计算得到与所述热量偏差相匹配的供温偏差；
供温目标值计算单元，用于将各个控制环路的当前小时供温平均值和其供温偏差之和，作为各个控制环路的供温目标值，将所述供温目标值下发至各个控制环路的PLC控制器。
可选的，上述基于负荷预测和热量进度一致的供热调节装置中，环路小时热量计算单元在基于所述热量数据计算得到各个控制环路的小时实际热量时，具体用于：
获取所述热量数据中当前整点累计热量，以及上一整点时刻对应的整点累计热量；
将所述当前整点累计热量与所述上一整点时刻对应的整点累计热量之差作为小时实际热量。
可选的，上述基于负荷预测和热量进度一致的供热调节方法中，所述环路小时计划热量计算单元在获取控制环路对应的小时计划热量时，具体用于：
基于室内理想温度W0和逐时气温，将每日划分的n个时段，以及n个时段对应的平均温度、每个时段的时长，采用以下公式计算得到控制环路的第i时段的时段分配比例Si，所述n为不小于2的正整数；
Si＝((W0-TWi)*ti)/(((W0-TW1)*t1)+((W0-TW2)*t2)+……+((Wn-TWn)*tn))；
采用日计划热量与Si之积除以ti的计算结果作为第i时段内的小时计划热量；
其中，所述TWi为第i时段的平均温度，所述ti为第i时段的时长。
可选的，上述基于负荷预测和热量进度一致的供热调节方法中，还包括：
数据处理单元，用于对所述热量数据进行异常诊断，滤除异常的热量数据，得到正常控制环路的热量数据；
所述热网基准完成率计算单元具体用于：
基于正常控制环路的热量数据，计算得到各个正常控制环路的小时实际热量；
计算各个正常控制环路的小时实际热量之和作为热网小时实际热量；
计算各个正常控制环路的小时计划热量之和作为热网小时计划热量；
将所述热网小时实际热量与所述热网小时计划热量的比例作为热网基准完成率。
一种基于负荷预测和热量进度一致的供热调节设备，包括：
包括存储器和处理器；
所述存储器，用于存储程序；
所述处理器，用于执行所述程序，实现上述任一项所述的基于负荷预测和热量进度一致的供热调节方法的各个步骤。
基于上述技术方案，本发明实施例提供的基于负荷预测和热量进度一致的供热调节方法，通过基于设定频率获取各个控制环路的热量数据；基于所述热量数据计算得到各个控制环路的小时实际热量；获取各个控制环路对应的小时计划热量；基于各个控制环路的小时实际热量和小时计划热量计算得到热网基准完成率以及各个控制环路的供热完成率；计算各个控制环路的供热完成率与所述热网基准完成率之差作为供热完成率偏差；再基于所述各个控制环路的供热完成率偏差和小时计划热量计算得到各个控制环路的热量偏差；在基于控制环路的流量不变的基础上，计算得到与所述热量偏差相匹配的供温偏差；基于供温偏差与供水温度均值，计算得到所述基于各个控制环路完成率偏差确定的供温目标值；将所述供温目标值下发至控制环路的PLC控制器，从而实现了集中供热系统的供温目标值的稳定调节。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例公开的基于负荷预测和热量进度一致的供热调节方法的流程示意图；
图2为本申请实施例公开的基于负荷预测和热量进度一致的供热调节装置的结构示意图；
图3为本申请实施例公开的基于负荷预测和热量进度一致的供热调节设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
针对于现有技术中的供热管路方案存在的各种问题，本申请本提供了基于负荷预测和热量进度一致的供热调节方法。参见图1，本申请实施例公开的一种基于负荷预测和热量进度一致的供热调节方法，可以包括：
步骤S101：基于设定频率获取各个控制环路的热量数据；
在本步骤中，所述热量数据可以包括热量表状态参数和所监测控制环路的实际消耗的热量运行数据，所述运行数据至少包括所述热量表的各种计量数据，例如，各个时刻的供水温度、回水温度、瞬时流量、瞬时热量、累计流量、累计热量、热表故障代码等等。
在本方案中，为了防止热量表损坏时，热量表的读取数据有误，从而将错误的热量数据代入本申请的调控方法，本申请中，在获取到所述热量表的热量数据以后，可以先基于诊断规则对热量表的热量数据进行故障判断，判断所述热量表是否出现故障，当判定热量表出现故障时，滤除这些故障的热量表的热量数据，只响应正常的热量表的热量数据，即，对所述热量数据进行异常诊断，滤除异常的热量数据，得到正常控制环路的热量数据；
具体的，在对热量表进行故障判断时，可以基于多种规则对热量数据异常进行诊断，排除热量表故障、热量表不走字、热量表异常清零、热量表跳数、热量表累计精度差等异常数据。例如有些热量表存在自动或人工清零现象，因此对热量表累计故障判断规则采用多条件判断规则，具体如下：
第一步：读取热量表当前小时tn和上一小时tn-1的累计热量，并用当前小时tn的累计热量减去上一小时tn-1的累计热量作为小时实际热量；
第二步：如果计算的小时实际热量为负值时继续判断上一小时tn-1累计热量与再上一小时tn-2的累计热量之差；
第三步：如果第二步计算得到的累计热量之差小于0，系统自动对热量表表计清零属性并标记清零动作的时间段tn-1～tn，如果第二步计算得到的累计热量之差大于0，则判断该热量表累计热量故障。
步骤S102：基于所述热量数据计算得到各个控制环路的小时实际热量；
在本步骤中，各个控制环路的小时实际热量为：该控制环路的所述热量表对应的热量数据中记录的当前整点累计热量与上一整点时刻对应的整点累计热量之差，即，本步骤具体为：获取所述热量数据中当前整点累计热量，以及上一整点时刻对应的整点累计热量；将所述当前整点累计热量与所述上一整点时刻对应的整点累计热量之差作为小时实际热量。
步骤S103：获取各个控制环路对应的小时计划热量；
在本步骤中，可以基于所述控制环路的环境参数计算得到所述控制环路的小时计划热量；
所述环境参数可以包括：控制环路的室外温度、所述控制环路的末端建筑形式和所述控制环路的散热形式，计算控制环路的小时计划热量。具体过程为：
计划热量即在一个确定的供热系统范围内，预测未来一段时间(小时、天)为达到期望的室内供热效果(室内温度)所需要的热量。由于供热系统的热惰性为几小时以上，因此一般意义上的小时负荷预测没有运行指导意义，因此以天为单位预测日计划热量。
供热系统管理模式一般分为以热源供热量调控为主，用户侧根据热源的供热量均匀分配的计划经济供热模式和以用户需求侧为主导的根据用户侧需求逐级反馈至热源的市场经济供热模式，两种模式下预测供热量的方式有所不同。
计划经济供热模式下人工制定控制环路的计划，并将计划值反馈至热源，市场经济供热模式下根据室外温度、气象、风力、理想室内温度、过去几天的供热情况等历史数据利用人工智能和大数据理论动态预测理想热量。
在本方案中，考虑到供热系统的热惰性大，可利用预测日预计划热量确定每小时计划热量，可以24h均匀分配日计划热量，也可根据小时室外温度的变化趋势和运行管理特点将每天分成几个时段，各时段的总的供热量根据时段室外温度确定，各时段的小时供热量均分，具体算法如下：
基于室内理想温度W0和逐时气温，将每日划分的n个时段，以及n个时段对应的平均气温、每个时段的时长，采用以下公式计算得到个控制环路的第i时段的时段分配比例Si，所述n为不小于2的正整数；
Si＝((W0-TWi)*ti)/(((W0-TW1)*t1)+((W0-TW2)*t2)+……+((W0-TWn)*tn))；
然后采用日计划热量与Si之积除以ti的计算结果作为第i时段内的小时计划热量；
其中，所述TWi为第i时段的平均气温，所述ti为第i时段的时长。
例如，将每日划分四个时段，时段1：时段均温TW1℃、时长t1，时段2：TW2℃、时长t2，时段3：TW3℃、时长t3，时段4：TW4℃、时长t4；
时段1分配比例＝[(理想室内温度-TW1)*时长t1]/[(理想室内温度-TW1)*时长t1+(理想室内温度-TW2)*时长t2+(理想室内温度-TW3)*时长t3+(理想室内温度-TW4)*时长t4]
时段1内的小时计划热量＝日计划热量*时段1分配比例/时段1时长t1。
在本方案中，关于所述日计划热量，可以基于所述控制环路对应的室内外温度参数、光照参数、风力参数、内部得热、以及历史供热量完成率自动确定控制环路的日计划热量，具体的，可以采用以下公式计算得到日计划热量：
Q＝q×F×3600×24/10^6
其中：
θ——日平均风速；
I——日平均太阳辐射；
g失水———日平米补水量(kg/m2)；
k1、k2、k3、k4-室内外温差、风力、太阳辐射和平米补水量的系数；
Ji——前5日的实际热指标系数；
qi——前5日的实际热指标(W/m2)。
q——每日实际热指标(W/m2)；
F为供热面积(m2)；
Q为日计划热量(GJ)：
步骤S104：基于各个控制环路的小时实际热量计算得到热网小时实际热量；
在本方案中，基于所述热量数据计算得到各个控制环路的小时实际热量后，将各个控制环路的小时实际热量之和作为热网小时实际热量；
当对所述热量数据进行异常数据过滤时，本步骤具体为计算各个正常控制环路的小时实际热量之和作为热网小时实际热量；
步骤S105：基于各个控制环路的小时计划热量计算得到热网小时计划热量；
在本方案中，在计算得到各个控制环路的小时计划热量后，将各个控制环路的小时计划热量之和作为热网小时计划热量；
当对所述热量数据进行异常数据过滤时，本步骤具体为计算各个正常控制环路的小时计划热量之和作为热网小时计划热量。
步骤S106：将所述热网小时实际热量与所述热网小时计划热量的比例作为热网基准完成率；
在计算得到所述热网小时实际热量与热网小时计划热量以后，将两者之比作为热网基准完成率，将所述热网基准完成率作为热网的平均供热步调，基于该步调评估对各个控制环路的供热完成率偏差。
在本方案中，所述热网基准完成率相当于所有控制环路的供热完成率的平均值。
步骤S107：基于各个控制环路的小时实际热量和小时计划热量计算得到各个控制环路的供热完成率；
在本步骤中，将各个控制环路的小时实际热量和小时计划热量之比作为各个控制环路的供热完成率；
步骤S108：计算各个控制环路的供热完成率与所述热网基准完成率之差作为各个控制环路供热完成率偏差；
显然任何单个控制环路的供热完成率与总体平均值(热网基准完成率)是存在偏差的，该偏差是各控制环路之间横向对比的偏差，该偏差作为控制环路的热完成率偏差；
本步骤中，在确定热网基准完成率与各个控制环路的供热完成率以后，计算各个控制环路的供热完成率与所述热网基准完成率之差，将两者之差作为控制环路的供热完成率偏差；
步骤S109：基于各个控制环路的供热完成率偏差和小时计划热量计算得到各个控制环路的热量偏差；
在本步骤中，确定各个控制环路的供热完成率偏差以后，可以根据热网基准完成率和各个控制环路的小时计划热量计算所述各个控制环路的热量偏差，所述各个控制环路的热量偏差为所述热网基准完成率与所述控制环路的小时计划热量之积，再减去所述控制环路的小时实际热量。
步骤S110：在基于控制环路的流量不变的基础上，计算得到与所述各个控制环路的热量偏差相匹配的供温偏差；
由于考虑到目前多数供热系统二次网为定流量的质调节方式，因此，在本方案中，计算得到各个控制环路的热量偏差以后，可以在流量不变的前提下，根据所述各个控制环路的热量偏差计算控制环路的供温偏差。具体的，所述控制环路的供温偏差＝控制环路的热量偏差*(控制环路的二次供温均值-控制环路的二次回温均值)/控制环路的小时实际热量，所述控制环路的二次供温均值和所述控制环路的二次回温均值均可以由所述控制环路的热量数据直接读取得到，或者是根据热量数据中的二次供温和二次回温进行均值计算得到；
步骤S111：将各个控制环路的当前小时供温平均值和其供温偏差之和，作为各个控制环路的供温目标值；
本步骤中，在计算得到各个控制环路的供温偏差以后，获取所述各个控制环路的供温均值；计算所述供温均值与所述供温偏差之和作为供温目标值，所述供温均值为系统当前调控周期(可以以一个小时为一个调控周期)的供温均值。
进一步的，为了确保供温目标值的精准度，在本方案中，也可以将供温偏差修正值代入所述供温目标值的计算，将各个控制环路的当前小时供温平均值、供温偏差修正值和其供温偏差之和，作为各个控制环路的供温目标值。
计算控制环路的供温偏差修正值的具体过程为：
获取各个控制环路的日计划热量和日实际热量；将各个控制环路的日实际热量与日计划热量之间的比值作为控制环路的供热进度；所述控制环路的日实际热量为热量数据中的当前整点累计热量与当天0点的累计热量之差；基于各个控制环路的日实际热量和日计划热量确定热网基准供热进度；计算各个控制环路的供热进度与所述热网基准供热进度之差作为控制环路的供热进度偏差，基于所述供热进度偏差确定各个控制环路的供温偏差修正值。
而任何单个控制环路的供热进度与热网供热进度也是存在偏差的，该偏差是当日随着时间推进出现的一种纵向对比的偏差，该偏差记为供热进度偏差。
其中，根据供热进度偏差的大小确定各控制环路的供温偏差修正值，在本方案中，不同大小的供热进度偏差对应的供温偏差修正值不同。
步骤S112：将所述供温目标值下发至控制环路的PLC控制器，以使得所述PLC控制器基于所述供温目标值调节热网的输出状态。
所述供温目标值为当前小时供温均值、供温偏差之和，为保证供热系统调控的安全性，避免产生大的震荡，对供温偏差和供温目标值采取量程限制方式，供温偏差和供温目标值超量程时自动按限值执行。
与上述方法相对应，本实施例中公开了一种基于负荷预测和热量进度一致的供热系统调节装置，各个单元的具体工作内容，请参见上述方法实施例的内容，下面对本发明实施例提供的一种基于负荷预测和热量进度一致的供热系统调节装置进行描述，下文描述的一种基于负荷预测和热量进度一致的供热系统调节装置与上文描述的基于负荷预测和热量进度一致的供热调节方法可相互对应参照。
具体的，所述一种基于负荷预测和热量进度一致的供热调节装置，参见图2，装置可以包括：
热表数据采集单元A，与上述方法相对应，其用于基于设定频率获取各个控制环路的热量数据；
环路小时实际热量计算单元B，与上述方法相对应，其用于基于所述热量数据计算得到各个控制环路的小时实际热量；
环路小时计划热量计算单元C，与上述方法相对应，其用于获取各个控制环路对应的小时计划热量；
热网基准完成率计算单元D，与上述方法相对应，其用于基于各个控制环路的小时实际热量计算得到热网小时实际热量；基于各个控制环路的小时计划热量计算得到热网小时计划热量；将所述热网小时实际热量与所述热网小时计划热量的比例作为热网基准完成率；
环路供热完成率计算单元E，与上述方法相对应，其用于基于各个控制环路的小时实际热量和小时计划热量计算得到各个控制环路的供热完成率；
环路供温偏差计算单元F，与上述方法相对应，其用于计算各个控制环路的供热完成率与所述热网基准完成率之差作为各个控制环路的供热完成率偏差；基于各个控制环路的供热完成率偏差和小时计划热量计算得到各个控制环路的热量偏差；在基于控制环路的流量不变的基础上，计算得到与所述热量偏差相匹配的各个环路的供温偏差；
供温目标值计算单元G，与上述方法相对应，其用于将各个控制环路的当前小时供温平均值和其供温偏差之和，作为各个控制环路的供温目标值，将所述供温目标值下发至各个控制环路的PLC控制器。
与上述方法相对应，环路小时实际热量计算单元B在基于所述热量数据计算得到各个控制环路的小时实际热量时，具体用于：
获取所述热量数据中当前整点累计热量，以及上一整点时刻对应的整点累计热量；
将所述当前整点累计热量与所述上一整点时刻对应的整点累计热量之差作为小时实际热量。
与上述方法相对应，所述环路小时计划热量计算单元C在获取控制环路对应的小时计划热量时，具体用于：
基于室内理想温度W0和逐时气温，将每日划分的n个时段，以及n个时段对应的平均气温、每个时段的时长，采用以下公式计算得到控制环路的第i时段的时段分配比例Si，所述n为不小于2的正整数；
Si＝((W0-TWi)*ti)/(((W0-TW1)*t1)+((W0-TW2)*t2)+……+((W0-TWn)*tn))；
采用日计划热量与Si之积除以ti的计算结果作为第i时段内的小时计划热量；
其中，所述TWi为第i时段的平均气温，所述ti为第i时段的时长。
与上述方法相对应，上述装置还可以包括数据处理单元H，用于对所述热量数据进行异常诊断，滤除异常的热量数据，得到正常控制环路的热量数据；
与上述方法相对应，所述热网基准完成率计算单元D具体用于：
基于正常控制环路的热量数据，计算得到各个正常控制环路的小时实际热量；
计算各个正常控制环路的小时实际热量之和作为热网小时实际热量；
计算各个正常控制环路的小时计划热量之和作为热网小时计划热量；
将所述热网小时实际热量与所述热网小时计划热量的比例作为热网基准完成率。
在本申请装置实施例公开的技术方案中，装置中的各个单元的具体工作方式及功能请参见上述方法实施例即可，两者具体方案介绍可以相互借鉴，再次，并不在对装置中的各个单元的具体工作内容进行重复说明。
图3为本发明实施例提供的基于负荷预测和热量进度一致的供热调节设备的硬件结构图，参见图3所示，可以包括：至少一个处理器100，至少一个通信接口200，至少一个存储器300和至少一个通信总线400；
在本发明实施例中，处理器100、通信接口200、存储器300、通信总线400的数量为至少一个，且处理器100、通信接口200、存储器300通过通信总线400完成相互间的通信；显然，图3所示的处理器100、通信接口200、存储器300和通信总线400所示的通信连接示意仅是可选的；
可选的，通信接口200可以为通信模块的接口，如GSM模块的接口；
处理器100可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
存储器300可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
其中，处理器100具体用于：
基于设定频率获取各个控制环路的热量数据；
基于所述热量数据计算得到各个控制环路的小时实际热量；
获取各个控制环路对应的小时计划热量；
基于各个控制环路的小时实际热量计算得到热网小时实际热量；
基于各个控制环路的小时计划热量计算得到热网小时计划热量；
将所述热网小时实际热量与所述热网小时计划热量的比例作为热网基准完成率；
基于各个控制环路的小时实际热量和小时计划热量计算得到各个控制环路的供热完成率；
计算各个控制环路的供热完成率与所述热网基准完成率之差作为各个控制环路的供热完成率偏差；
基于各个控制环路的供热完成率偏差计算得到热量偏差；
在基于控制环路的流量不变的基础上，计算得到与所述热量偏差相匹配的供温偏差；
将各个控制环路的当前小时供温平均值和其供温偏差之和，作为各个控制环路的供温目标值；
将所述各个环路的供温目标值下发至控制环路的PLC控制器。
为了描述的方便，描述以上系统时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种基于负荷预测和热量进度一致的供热调节方法，其特征在于，包括：
基于设定频率获取各个控制环路的热量数据；
基于所述热量数据计算得到各个控制环路的小时实际热量；
获取各个控制环路对应的小时计划热量；
基于各个控制环路的小时实际热量计算得到热网小时实际热量；
基于各个控制环路的小时计划热量计算得到热网小时计划热量；
将所述热网小时实际热量与所述热网小时计划热量的比例作为热网基准完成率；
基于各个控制环路的小时实际热量和小时计划热量计算得到各个控制环路的供热完成率；
计算各个控制环路的供热完成率与所述热网基准完成率之差作为各个控制环路的供热完成率偏差；
将所述热网基准完成率与所述各个控制环路的小时计划热量之积，再减去所述各个控制环路的小时实际热量，作为各个控制环路的热量偏差；
在控制环路的流量不变的基础上，计算得到与所述各个控制环路的热量偏差相匹配的供温偏差；
将各个控制环路的当前小时供温平均值和其供温偏差之和，作为各个控制环路的供温目标值；
将所述供温目标值下发至各个控制环路的PLC控制器。
2.根据权利要求1所述的基于负荷预测和热量进度一致的供热调节方法，其特征在于，基于所述热量数据计算得到各个控制环路的小时实际热量，包括：
获取所述热量数据中当前整点累计热量，以及上一整点时刻对应的整点累计热量；
将所述当前整点累计热量与所述上一整点时刻对应的整点累计热量之差作为小时实际热量。
3.根据权利要求1所述的基于负荷预测和热量进度一致的供热调节方法，其特征在于，获取控制环路对应的小时计划热量，包括：
基于每日室内理想温度W0和逐时气温，将每日划分的n个时段，以及n个时段对应的平均气温、每个时段的时长ti、室内理想温度W0，采用以下公式计算得到控制环路的第i时段的时段分配比例Si，所述n为不小于2的正整数；
Si=（（W0-TWi）*ti）/（（（W0-TW1）*t1）+（（W0-TW2）*t2）+……+（（W0-TWn）*tn））；
采用控制环路的日计划热量与Si之积除以ti的计算结果作为控制环路第i时段内的小时计划热量；
其中，所述TWi为第i时段的平均气温，所述ti为第i时段的时长。
4.根据权利要求1所述的基于负荷预测和热量进度一致的供热调节方法，其特征在于，还包括：对所述热量数据进行异常诊断，滤除异常的热量数据，得到正常控制环路的热量数据；
基于所述各个控制环路的小时实际热量计算得到热网小时实际热量；基于各个控制环路的小时计划热量计算得到热网小时计划热量；将所述热网小时实际热量与所述热网小时计划热量的比例作为热网基准完成率，包括：
基于正常控制环路的热量数据，计算得到各个正常控制环路的小时实际热量；
计算各个正常控制环路的小时实际热量之和作为热网小时实际热量；
计算各个正常控制环路的小时计划热量之和作为热网小时计划热量；
将所述热网小时实际热量与所述热网小时计划热量的比例作为热网基准完成率。
5.根据权利要求1所述的基于负荷预测和热量进度一致的供热调节方法，其特征在于，将各个控制环路的当前小时供温平均值和其供温偏差之和，作为各个控制环路的供温目标值；将所述供温目标值下发至各个控制环路的PLC控制器，包括：
在各个控制环路的流量不变的基础上，通过各个控制环路热量偏差计算得到各个控制环路的供温偏差；
获取各个控制环路当前小时供温均值；
计算各个控制环路的当前小时供温均值与所述供温偏差之和作为该控制环路的供温目标值；
将所述供温目标值下发至对应控制环路的PLC控制器。
6.一种基于负荷预测和热量进度一致的供热调节装置，其特征在于，包括：
热表数据采集单元，用于基于设定频率获取各个控制环路的热量数据；
环路小时实际热量计算单元，用于基于所述热量数据计算得到各个控制环路的小时实际热量；
环路小时计划热量计算单元，用于获取各个控制环路对应的小时计划热量；
热网基准完成率计算单元，用于获取热网基准完成率；基于各个控制环路的小时实际热量计算得到热网小时实际热量；基于各个控制环路的小时计划热量计算得到热网小时计划热量；将所述热网小时实际热量与所述热网小时计划热量的比例作为热网基准完成率；
环路供热完成率计算单元，用于获取各个环路的供热完成率；基于各个控制环路的小时实际热量和小时计划热量计算得到各个控制环路的供热完成率；
环路供温偏差计算单元，用于获取各个环路的供温偏差；计算各个控制环路的供热完成率与所述热网基准完成率之差作为各个控制环路的供热完成率偏差；将所述热网基准完成率与所述各个控制环路的小时计划热量之积，再减去所述各个控制环路的小时实际热量，作为各个控制环路的热量偏差；在控制环路的流量不变的基础上，计算得到与所述各个控制环路的热量偏差相匹配的供温偏差；
供温目标值计算单元，用于将各个控制环路的当前小时供温平均值和其供温偏差之和，作为各个控制环路的供温目标值，将所述供温目标值下发至各个控制环路的PLC控制器。
7.根据权利要求6所述的基于负荷预测和热量进度一致的供热调节装置，其特征在于，环路小时实际热量计算单元在基于所述热量数据计算得到各个控制环路的小时实际热量时，具体用于：
获取所述热量数据中当前整点累计热量，以及上一整点时刻对应的整点累计热量；
将所述当前整点累计热量与所述上一整点时刻对应的整点累计热量之差作为小时实际热量。
8.根据权利要求6所述的基于负荷预测和热量进度一致的供热调节装置，其特征在于，所述环路小时计划热量计算单元在获取控制环路对应的小时计划热量时，具体用于：
基于每日室内理想温度W0和逐时气温，将每日划分的n个时段，以及n个时段对应的平均气温、每个时段的时长ti、室内理想温度W0，采用以下公式计算得到控制环路的第i时段的时段分配比例Si，所述n为不小于2的正整数；
Si=（（W0-TWi）*ti）/（（（W0-TW1）*t1）+（（W0-TW2）*t2）+……+（（W0-TWn）*tn））；
采用日计划热量与Si之积除以ti的计算结果作为第i时段内的小时计划热量；
其中，所述TWi为第i时段的平均气温，所述ti为第i时段的时长。
9.根据权利要求8所述的基于负荷预测和热量进度一致的供热调节装置，其特征在于，还包括：
数据处理单元，用于对所述热量数据进行异常诊断，滤除异常的热量数据，得到正常控制环路的热量数据；
所述热网基准完成率计算单元具体用于：
基于正常控制环路的热量数据，计算得到各个正常控制环路的小时实际热量；
计算各个正常控制环路的小时实际热量之和作为热网小时实际热量；
计算各个正常控制环路的小时计划热量之和作为热网小时计划热量；
将所述热网小时实际热量与所述热网小时计划热量的比例作为热网基准完成率。
10.一种基于负荷预测和热量进度一致的供热调节设备，其特征在于，包括：
包括存储器和处理器；
所述存储器，用于存储程序；
所述处理器，用于执行所述程序，实现如权利要求1-5 中任一项所述的基于负荷预测和热量进度一致的供热调节方法的各个步骤。
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|---|---|---|---|---|
| CN117035173B (zh) * | 2023-08-03 | 2024-06-21 | 北京硕人时代科技股份有限公司 | 一种基于六参数模型的换热系统日负荷预测方法及系统 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1496313A1 (de) * | 2003-06-30 | 2005-01-12 | Vertrieb und Grosshandel von Heizungs-, Sanitär- und Elektroerzeugnissen | Verfahren und Einrichtung zur Einstellung der aus dem Fernwärmenetz bezogenen Wärmemenge auf den wirklichen Bedarfsfall einer Hausanschlussstation |
| CN104515194A (zh) * | 2013-09-26 | 2015-04-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | 供暖系统的控制方法及装置 |
| CN105588179A (zh) * | 2016-02-15 | 2016-05-18 | 中国石化集团胜利石油管理局热电联供中心 | 一种基于模糊pid算法的热网控制回路 |
| CN105910169A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-08-31 | 常州英集动力科技有限公司 | 基于机理模型预测控制的城市供热系统热网调节方法及系统 |
| CN105972691A (zh) * | 2016-05-26 | 2016-09-28 | 杨瑞 | 智能化供热节能控制系统 |
| CN106610052A (zh) * | 2015-10-23 | 2017-05-03 | 北京建筑大学 | 一种等温差变流量的水力平衡调节方法及系统 |
| CN106813293A (zh) * | 2017-03-25 | 2017-06-09 | 余宝法 | 集中供热系统全网平衡控制方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1496313A1 (de) * | 2003-06-30 | 2005-01-12 | Vertrieb und Grosshandel von Heizungs-, Sanitär- und Elektroerzeugnissen | Verfahren und Einrichtung zur Einstellung der aus dem Fernwärmenetz bezogenen Wärmemenge auf den wirklichen Bedarfsfall einer Hausanschlussstation |
| CN104515194A (zh) * | 2013-09-26 | 2015-04-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | 供暖系统的控制方法及装置 |
| CN106610052A (zh) * | 2015-10-23 | 2017-05-03 | 北京建筑大学 | 一种等温差变流量的水力平衡调节方法及系统 |
| CN105588179A (zh) * | 2016-02-15 | 2016-05-18 | 中国石化集团胜利石油管理局热电联供中心 | 一种基于模糊pid算法的热网控制回路 |
| CN105910169A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-08-31 | 常州英集动力科技有限公司 | 基于机理模型预测控制的城市供热系统热网调节方法及系统 |
| CN105972691A (zh) * | 2016-05-26 | 2016-09-28 | 杨瑞 | 智能化供热节能控制系统 |
| CN106813293A (zh) * | 2017-03-25 | 2017-06-09 | 余宝法 | 集中供热系统全网平衡控制方法 |
Non-Patent Citations (1)
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| 白超等.集中供热多热源联网运行的模拟试验研究现状及分析.供热工程建设与高效运行研讨会论文集.2018,170-178. * |
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