智能二次网平衡系统及其调网方法与流程
未命名
09-11
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1.本发明属于供热平衡领域,特别涉及智能二次网平衡系统及其调网方法。
背景技术:
2.目前,随着信息化、数字化技术在城镇集中供热领域得不断应用,集中供热系统的控制越来越精细,大部分的换热站都已经实现的远程集中监控,供热系统一次网运行的自动化程度已经比较高了,但二次网的调控自动化程度很低,基本都需要靠人工调节平衡问题,目前只有极少部分的二次网依托物联网技术可以实现远程控制,但存在平衡策略单一,平衡周期长,适用性较低,自动化程度低,通讯故障风险大等问题。
3.已有技术“基于室温的二次侧供热自动平衡调节方法及其智能能耗监控系统”是在在热网水力平衡基础上,,再通过室温与单元热力入口电动阀的开度进行关联,通过实时室温控制开度,但在实际供热系统的热用户热惰性非常强,供热参数变化到室温发生变化基本得12小时以上,而且室温容易受到天气、人员活动影响,因此室温变化在短时间内并不能直观的反馈出供热量的大小,保温较好的建筑即便是停供一天,室温降幅都不到1℃,相比热力入口的供水温度、回水温度、供水压力、回水压力、热量值都属于直接参数,通过热力入口的调节阀和热源设备的调节可以实现参数的快速响应,而室温则是一种间接参数,是一种趋势性的参数,因此使用监控系统每个周期采集的热用户平均室温作为热力入口控制阀的开度指令是不合理的,非常容易超调,打破原有水力平衡状态,影响供热系统的稳定性。
4.对于部分楼内室温偏差较大的系统,即室温离散程度较大的系统,虽然被控环路的平均室温与整个二网的平均室温基本一致,但供热质量却不达标,类似垂直单管上供下回的系统,楼栋或单元平均室温达标,但底层热用户室温偏低,引发投诉情况,单纯增加楼栋热力入口调节阀开度,增加流量是虽然能够改善低温用户室温,但也会让原本室温偏高的热用户室温更高,导致整个建筑供热量偏高,造成能量浪费。
5.因此,现在亟需智能二次网平衡系统及其调网方法。
技术实现要素:
6.本发明提出智能二次网平衡系统及其调网方法,解决了现有技术中进行二网流量平衡的流量系数多为经验估算值,缺少验证方法,不利于确定二网实际需求的最小流量和压差值,导致循环水泵电耗浪费的问题。
7.本发明的技术方案是这样实现的:智能二次网平衡系统,包括典型用户室温采集器、智能型供热平衡阀、单元控制柜、中继控制柜、换热站控制柜、二次网变频循环水泵和上位平台,所述典型用户室温采集器安装在建筑物的用户房间内,典型用户室温采集器与上位平台通过物联网进行通讯,典型用户室温采集器与单元控制柜之间采用lora通讯,其中智能型供热平衡阀安装在每户热力入口或每个单元热力入口或每个楼栋热力入口,智能型供热平衡阀设有供水温度传感器和回水温度传感器和供水压力传感器和进口压力传感器
和出口压力传感器,智能型供热平衡阀与单元控制柜之间采用总线和lora和蓝牙通讯,智能型供热平衡阀与上位平台之间采用物联网通讯,单元控制柜与中继控制柜之间采用lora通讯,单元控制柜与上位平台之间采用物联网通讯,中继控制柜与换热站控制柜之间采用lora通讯,二次网变频循环水泵与换热站控制柜之间采用有线通讯,换热站控制柜与上位平台之间采用有线网络和物联网通讯,上位平台采集所有典型用户室温采集器和智能型供热平衡阀的参数,上位平台中每个智能型供热平衡阀的位置信息和被控环路的供热面积和被控环路所有典型用户室温采集器位置信息关联,其中的典型用户室温采集一般装到个别有代表性的用户里,不是所有用户都覆盖,因此根据设计需求进行选取。
8.传统换热站二次网循环水泵大部分是恒压差变频运行,换热站二网出口供回水压差根据经验进行设定,并没有与二网平衡的实际平衡情况进行联动,不能准确反应二网实际需求的压差,而且传统方式进行二网流量平衡的流量系数多为经验估算值,缺少验证方法,不利于确定二网实际需求的最小流量和压差值,导致循环水泵电耗浪费。
9.作为一优选的实施方式,所述智能型供热平衡阀的供水温度传感器安装在热用户的供水管,采集热用户的供水温度,回水温度传感器安装在智能型供热平衡阀的阀体的套筒上,采集回水温度,供水压力传感器安装在热用户的供水管上,采集热用户的供水温度,进口压力传感器安装在智能型供热平衡阀的进口,采集智能型供热平衡阀进口压力,出口压力传感器安装在智能型供热平衡阀的出口,采集智能型供热平衡阀出口压力。
10.作为一优选的实施方式,所述智能型供热平衡阀存储每个开度的对应的阻抗值,当智能平衡阀处于预设开度时,智能型供热平衡阀通过进口压力传感器和出口压力传感器的压差值与当前开度的阻抗值,计算出通过智能型供热平衡阀的实时流量值,通过流量值与供水温度传感器采集的温度值和回水温度传感器采集的温度值计算出瞬时热功率和累计热量值。
11.作为一优选的实施方式,所述智能型供热平衡阀通过自动调节开度为智能型供热平衡阀具备抗干扰模式,开启抗干扰模式后,热网出现流量、进口压力、出口压力扰动时,智能型供热平衡阀自动调节开度,保持上一个调节周期的流量恒定不变。
12.作为一优选的实施方式,所述上位平台自动筛选最不利环路用户,在智能二次网平衡系统中的智能型供热平衡阀均处于全开状态,上位平台计算此时智能型供热平衡阀需要控制的目标参数st,实际参数sa与目标参数st偏差值δs=st-sa,偏差值δs最大的智能型供热平衡阀被上位平台标记为最不利环路智能型供热平衡阀。
13.作为一优选的实施方式,被标记为最不利环路的智能型供热平衡阀在调网过程中,一直保持全开状态,且关闭抗干扰模式,在智能二次网平衡系统平衡调节过程中,若另一个智能型供热平衡阀开度达到全开,且其偏差值δs是该二网循环系统所有智能型供热平衡阀的偏差值δs中最大的,上位平台将重新标记该智能型供热平衡阀为最不利环路智能型供热平衡阀,同时关闭该智能型供热平衡阀的抗干扰模式,取消上一个最不利环路智能型供热平衡阀标记,同时开启抗干扰模式,当最不利环路智能型平衡阀的实际参数sa开始大于目标参数st时,即最不利环路智能型平衡阀有关小趋势时,上位平台会降低二次网循环水泵频率,使最不利环路智能型平衡阀的实际参数sa与目标参数st保持一致,在使用调网方法的过程中,最不利环路智能型供热平衡阀一直处于全开状态。
14.作为一优选的实施方式,上位平台与智能型供热平衡阀交互时,上位平台采集智
能型供热平衡阀采集开度值、供水压力值、回水压力值、供回水压差值、流量值、热量值数据。
15.智能二次网平衡系统调网方法,所述方法包括如下步骤:
16.首先进行初调节,上位平台根据采集数据以及人工输入信息,自动选择直接参数法或间接参数法进行调节,由上位平台操作人员确认后,开始实施初调节,当指定热网循环系统内所有智能型供热平衡阀实际参数sa与目标参数st相同,则第一步初调节完成;
17.随后进行第二步精调节阶段,上位平台统计每一个智能型供热平衡阀i对应被控环路的所有室温采集器的每日平均室温值tnpi,将该值与整个循环系统的所有典型用户室温采集器每日平均室温值tnp对比,并计算tnpi与tnp偏差值,上位平台向偏差值超出设定值的智能型供热平衡阀下发精调控制指令,将之前每个智能型供热平衡阀的目标参数st加上一个系数k,即上位平台计算出每个智能型供热平衡阀的kst值,定时下发命令至偏差值超出设定值的智能型供热平衡阀,当所有tnpi与tnp偏差值小于设定值时,则第二步精调节完成,此时上位平台向指定热网循环系统内所有智能型供热平衡阀下发保持当前开度命令,取消抗干扰模式;
18.进行第三步优化被控环路室温离散度的调节,上位平台通过每个智能型供热平衡阀被控环路的室温采集器日平均温度计算出对应被控环路的室温离散度值,被控环路的每个典型用户室温采集器日平均室温值tni与所有室温采集器的每日平均室温值tnpi的差值绝对值取平均值得到第i个智能型供热平衡阀对应的室温离散度dmi,当dmi大于设定值,上位平台增加二次网变频循环水泵频率,当dmi小于设定值,上位平台降低二次网变频循环水泵频率,每日调整一次,直到所有智能型供热平衡阀对应被控环路的室温离散度dmi都达到设定值,整个调试过程结束。
19.作为一优选的实施方式,所述初调节步骤中的直接参数法由上位平台直接设定该目标值,由上位平台下发给所有智能型供热平衡阀;所述间接参数法通过上位平台统计同一个循环系统内所有智能型供热平衡阀的实际值,计算平均值得出目标值,然后再由平台下发给所有智能型供热平衡阀。
20.作为一优选的实施方式,上位平台在进行自动选择直接参数法或间接参数法进行调节时,采用两个自动采集判定条件和人工输入判定条件进行方法选择。
21.作为一优选的实施方式,当通过调网方法进行三步调节达到平衡运行状态后,所有热力入口供水压力、回水压力、供水温度、回水温度、计算流量都处于稳定状态,若热力入口参数变化超过设定值,上位平台自动判定出现的运行问题,在上位平台发出提示和报警。
22.采用了上述技术方案后,本发明的有益效果是:能够采用多种平衡方式,适应更多运行放式的供热系统;将平衡调节工作分为三个层级,可以根据系统实际情况选择实施平衡的深度,即可以选择只完成第一步初调接,也可以三个步骤都完成,所有热力系统都能够用上该系统和方法,不存在某些情况的不可行;通讯方式多样,保证设备在线率;自动识别最不利环路,动态判定,在二网动态变化过程中,最不利环路运行参数与循环水泵关联,防止超供,最大限度的降低二网循环泵的电耗;
23.智能供热平衡阀在处于自动平衡状态下,可以自动消除其他阀门调节产生的干扰,稳定性高,提升自动平衡效率;能够解决达到平均室温均衡后,被控点内部室温离散度的可控,得出最佳的二网循环泵运行参数,相当于设定好室温离散度,就可以得到对应的最
小循环流量,循环电耗就可以与室温离散度关联,可以实测和记录这种关联的系数,用于指导运行人员调节设定;根据采集数据自动识别可能出现的运行问题,指导人员排查工作。
附图说明
24.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一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明调网方法流程图;
26.图2为本发明实施例中判定条件方法流程图。
具体实施方式
27.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作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。
28.实施例:
29.如图1所示,智能二次网平衡系统,该智能二次网平衡系统包括:典型用户室温采集器,智能型供热平衡阀,单元控制柜,中继控制柜,换热站控制柜,二次网变频循环水泵,上位平台,典型用户室温采集器安装在每栋建筑物的顶层边户、顶层中户、中间层边户、中间层中户、底层边户、底层中户共六类热用户房间内,典型用户室温采集器与上位平台采用物联网方式通讯,典型用户室温采集器与单元控制柜之间采用lora通讯,智能型供热平衡阀安装在每户热力入口或每个单元热力入口或每个楼栋热力入口,智能型供热平衡阀设有供水温度传感器和回水温度传感器和供水压力传感器和进口压力传感器和出口压力传感器,智能型供热平衡阀与单元控制柜之间采用总线和lora和蓝牙通讯,智能型供热平衡阀与上位平台之间采用物联网通讯,单元控制柜与中继控制柜之间采用lora通讯,单元控制柜与上位平台之间采用物联网通讯,中继控制柜与换热站控制柜之间采用lora通讯,二次网变频循环水泵与换热站控制柜之间采用有线通讯,换热站控制柜与上位平台之间采用有线网络和物联网通讯,上位平台采集所有典型用户室温采集器和智能型供热平衡阀的参数,上位平台中每个智能型供热平衡阀的位置信息和被控环路的供热面积和被控环路所有典型用户室温采集器位置信息关联,在同一个二次网循环系统中,上位平台自动筛选最不利环路用户,使用调网方法,通过上位平台和换热站控制柜自动运算,向智能型供热平衡阀下发控制指令,实现热网平衡,室温均衡,向二次网变频循环水泵下发控制指令,调节被控环路内部用户室温离散度。
30.典型用户室温采集器:安装在每栋建筑物的顶层边户、顶层中户、中间层边户、中间层中户、底层中户共六类热用户房间内,用于采集用户的室内温度信息。
31.智能型供热平衡阀:安装在每户热力入口或每个楼栋热力入口,用于调节被控环路内部的用户室温。单元控制柜:用于控制智能型供热平衡阀和单元控制柜,并接收和处理智能型供热平衡阀和单元控制柜的信号。中继控制柜:用于连接中继控制柜和换热站,并接
收和处理换热站的信号。变频循环水泵:用于调节被控环路内部的用户室温离散度。上位平台:用于接收和处理所有典型用户室温采集器和智能型供热平衡阀的参数信息,并通过总线、lora和蓝牙等方式进行传输。
32.关联所有典型用户室温采集器的参数信息,并使用调网方法,通过上位平台和换热站控制柜自动运算,向智能型供热平衡阀下发控制指令,实现热网平衡,室温均衡,向二次网变频循环水泵下发控制指令,调节被控环路内部用户室温离散度。本发明采用了物联网技术和大数据分析技术,实现了集中供热的智能二次网平衡系统,能够根据用户的用热需求自动调节被控环路内部的用户室温,从而达到节能的目的。
33.所述智能型供热平衡阀的供水温度传感器安装在热用户的供水管,采集热用户的供水温度,回水温度传感器安装在智能型供热平衡阀的阀体的套筒上,采集回水温度,供水压力传感器安装在热用户的供水管上,采集热用户的供水温度,进口压力传感器安装在智能型供热平衡阀的进口,采集智能型供热平衡阀进口压力,出口压力传感器安装在智能型供热平衡阀的出口,采集智能型供热平衡阀出口压力。智能型供热平衡阀可以存储每个开度的对应的阻抗值,当智能平衡阀处于某一个开度时,智能型供热平衡阀通过进口压力传感器和出口压力传感器的压差值与当前开度的阻抗值,计算出通过智能型供热平衡阀的实时流量值,通过流量值与供水温度传感器采集的温度值和回水温度传感器采集的温度值计算出瞬时热功率和累计热量值,智能型供热平衡阀通过自动调节开度,设定和恒定的参数包括:供水压力值、回水压力值、供回水压差值、流量值、热量值,上位平台可以向智能型供热平衡阀下发的命令包括:开度值、供水压力值、回水压力值、供回水压差值、流量值、热量值。智能型供热平衡阀具有流量抗干扰模式,开启流量抗干扰模式后,当处于同一热网循环系统中的智能型供热平衡阀执行上位平台下发的供水压力值、回水压力值、供回水压差值、流量值、热量值命令时,在智能型供热平衡阀自动调整开度的间歇期,如果管网运行参数发生波动,导致智能型供热平衡阀流量发生变化,智能型供热平衡阀会自动调整开度,结合实时流量值,保证上一个调节周期的流量恒定,然后再进行下一个调节周期的动作。
34.智能型供热平衡阀的核心是一个智能仪表,它可以存储每个开度的对应的阻抗值,并在智能平衡阀处于某一个开度时,通过计算进口压力传感器和出口压力传感器的压差值与当前开度的阻抗值,来计算出通过智能型供热平衡阀的实时流量值,通过流量值与供水温度传感器采集的温度值和回水温度传感器采集的温度值计算出瞬时热功率和累计热量值。智能型供热平衡阀还具有流量抗干扰模式,当处于同一热网循环系统中的智能型供热平衡阀执行上位平台下发的流量调节命令时,智能型供热平衡阀会自动调整开度,结合实时流量值,保证上一个调节周期的流量恒定,然后再进行下一个调节周期的动作。
35.所述上位平台自动筛选最不利环路用户,是指在对某一个二网循环系统使用调网方法之前,该二网循环系统中的所有智能型供热平衡阀均处于全开状态,上位平台计算此时智能型供热平衡阀需要控制的目标参数st,实际参数sa与目标参数st偏差值δs=st-sa,偏差值δs最大的智能型供热平衡阀被上位平台标记为最不利环路智能型供热平衡阀,最不利环路智能型供热平衡阀在调网过程中,一直保持全开状态,且关闭抗干扰模式,在智能二次网平衡系统平衡调节过程中,如果出现另一个智能型供热平衡阀开度达到全开,且其偏差值δs是该二网循环系统所有智能型供热平衡阀的偏差值δs中最大的,上位平台将重新标记该智能型供热平衡阀为最不利环路智能型供热平衡阀,同时关闭该智能型供热平
衡阀的抗干扰模式,取消上一个最不利环路智能型供热平衡阀标记,同时开启抗干扰模式,当最不利环路智能型平衡阀的实际参数sa开始大于目标参数st时,即最不利环路智能型平衡阀有关小趋势时,上位平台会降低二次网循环水泵频率,使最不利环路智能型平衡阀的实际参数sa与目标参数st保持一致,在使用调网方法的过程中,最不利环路智能型供热平衡阀一直处于全开状态。
36.智能二次网平衡系统调网方法,所述方法包括如下步骤:
37.所述调网方法,分为三个步骤,第一步为初调节,第二步为结合室温的精调节,第三步为优化被控环路室温离散度的调节,初调节方法包括:
38.直接参数法:流量系数一致调节法、供回水压差一致调节法,直接参数法由平台操作人员直接设定该目标值,由上位平台下发给所有智能型供热平衡阀;间接参数法:日热量系数一致调节法、回水温度一致调节法、供回水平均温度一致调节法,间接参数法需要通过平台统计同一个循环系统内所有智能型供热平衡阀的实际值,计算平均值得出目标值,然后再由平台下发给所有智能型供热平衡阀。上位平台根据采集数据以及人工输入信息,自动推荐上述一种或几种初调节方法,由上位平台操作人员确认后,开始实施第一步初调节,上位平台操作人员也可以自主选择出调节方法,当指定热网循环系统内所有智能型供热平衡阀实际参数sa与目标参数st相同,则第一步初调节完成;
39.进行第二步精调节阶段,上位平台统计每一个智能型供热平衡阀i对应被控环路的所有室温采集器的每日平均室温值tnpi,将该值与整个循环系统的所有典型用户室温采集器每日平均室温值tnp对比,并计算tnpi与tnp偏差值,上位平台向偏差值超出设定值的智能型供热平衡阀下发精调控制指令,为之前每个智能型供热平衡阀的目标参数st加上一个系数k,即平台计算出每个智能型供热平衡阀的kst值,每天下发一次命令给偏差值超出设定值的智能型供热平衡阀,当所有tnpi与tnp偏差值小于设定值时,则第二步精调节完成;
40.此时平台向指定热网循环系统内所有智能型供热平衡阀下发保持当前开度命令,取消抗干扰模式,进行第三步优化被控环路室温离散度的调节,首先平台通过每个智能型供热平衡阀被控环路的室温采集器日平均温度计算出对应被控环路的室温离散度值,室温离散度值计算方法为:对于第i个智能型供热平衡阀被控环路的每个典型用户室温采集器日平均室温值tni与所有室温采集器的每日平均室温值tnpi的差值绝对值取平均值得到第i个智能型供热平衡阀对应的室温离散度dmi,当dmi大于设定值,上位平台增加二次网变频循环水泵频率,当dmi小于设定值,上位平台降低二次网变频循环水泵频率,每日调整一次,直到所有智能型供热平衡阀对应被控环路的室温离散度dmi都达到设定值,整个调试过程结束。
41.所述初调节步骤中的直接参数法由上位平台直接设定该目标值,由上位平台下发给所有智能型供热平衡阀;所述间接参数法通过上位平台统计同一个循环系统内所有智能型供热平衡阀的实际值,计算平均值得出目标值,然后再由平台下发给所有智能型供热平衡阀。
42.如图2所示,所述自动推荐上述一种或几种初调节方法,采用两个自动采集判定条件和一人工输入判定条件进行方法选择,判定条件1是:二网供水温度稳定状态下,所有智能型共热平衡阀采集到的供水温度最大值和最小值的差值,该差值是否大于设定值,判定
条件2是:二网日供水温度变化的幅度值,即智能型供热平衡阀采集到的每日不同时段供水温度的最大值与最小值的差值,如果该差值是否大于设定值,判定条件3是:热用户是否为自主调控供热量的运行模式;通过上述三个判定条件,上位平台自动推荐一种或几种初调接方法供上位平台操作人员选择。
43.图2中,在进行判定后采用的方法符号标记为,方法1:流量系数一致调节法,方法2:供回水压差一致调节法,方法3:日热量系数一致法,方法4:回水温度一致调节法,方法5:供回水平均温度一致调节法
44.上位平台在进行自动选择直接参数法或间接参数法进行调节时,采用两个自动采集判定条件和人工输入判定条件进行方法选择。
45.当通过调网方法进行三步调节达到平衡运行状态后,所有热力入口供水压力、回水压力、供水温度、回水温度、计算流量都处于稳定状态,如果某个热力入口参数变化超过设定值,上位平台自动判定可能出现的运行问题,在上位平台发出提示和报警,参数变化与可能出现的运行问题对应关系包括:a.供水温度下降、供水压力不变,运行问题可能是供水管上游保温被破坏,b.供水温度下降、供水压力下降,运行问题可能是供水管上游管道有泄漏,c.回水温度升高、出口压力下降、供水压力与进口压力差值增大,运行问题可能是回水管下游管道有泄漏,d.供水温度不变、回水温度下降、供水压力与进口压力差值增大,运行问题可能是热用户管路有堵塞,e.供水温度不变、回水温度下降、供水压力下降、供水压力与进口压力差值减小,供水管上游有堵塞,f.供水温度不变、回水温度下降、出口压力升高、供水压力与进口压力差值减小,运行问题可能是回水管下游有堵塞,g.供水温度不变、回水温度下降、进口压力与出口压力差值增大,运行问题可能是智能型供热平衡阀内部堵塞,h.供水温度不变、回水温度升高、供水压力下降、回水压力升高,运行问题可能是用户私装循环泵,i.供水温度不变、回水温度下降、供水压力下降、回水压力下降,运行问题可能是有热用户私自防水,运行人员根据提示或报警,进行人工操作排查问题。
46.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征:
1.智能二次网平衡系统,其特征在于,包括典型用户室温采集器、智能型供热平衡阀、单元控制柜、中继控制柜、换热站控制柜、二次网变频循环水泵和上位平台,所述典型用户室温采集器安装在建筑物的用户房间内,典型用户室温采集器与上位平台通过物联网进行通讯,典型用户室温采集器与单元控制柜之间采用lora通讯,其中智能型供热平衡阀安装在每户热力入口或每个单元热力入口或每个楼栋热力入口,智能型供热平衡阀设有供水温度传感器和回水温度传感器和供水压力传感器和进口压力传感器和出口压力传感器,智能型供热平衡阀与单元控制柜之间采用总线和lora和蓝牙通讯,智能型供热平衡阀与上位平台之间采用物联网通讯,单元控制柜与中继控制柜之间采用lora通讯,单元控制柜与上位平台之间采用物联网通讯,中继控制柜与换热站控制柜之间采用lora通讯,二次网变频循环水泵与换热站控制柜之间采用有线通讯,换热站控制柜与上位平台之间采用有线网络和物联网通讯,上位平台采集所有典型用户室温采集器和智能型供热平衡阀的参数,上位平台中每个智能型供热平衡阀的位置信息和被控环路的供热面积和被控环路所有典型用户室温采集器位置信息关联;所述上位平台自动筛选最不利环路用户,在智能二次网平衡系统中的智能型供热平衡阀均处于全开状态,上位平台计算此时智能型供热平衡阀需要控制的目标参数st,实际参数sa与目标参数st偏差值δs=st-sa,偏差值δs最大的智能型供热平衡阀被上位平台标记为最不利环路智能型供热平衡阀。2.如权利要求1所述的智能二次网平衡系统,其特征在于:所述智能型供热平衡阀的供水温度传感器安装在热用户的供水管,采集热用户的供水温度,回水温度传感器安装在智能型供热平衡阀的阀体的套筒上,采集回水温度,供水压力传感器安装在热用户的供水管上,采集热用户的供水温度,进口压力传感器安装在智能型供热平衡阀的进口,采集智能型供热平衡阀进口压力,出口压力传感器安装在智能型供热平衡阀的出口,采集智能型供热平衡阀出口压力。3.如权利要求2所述的智能二次网平衡系统,其特征在于:所述智能型供热平衡阀存储每个开度的对应的阻抗值,当智能平衡阀处于预设开度时,智能型供热平衡阀通过进口压力传感器和出口压力传感器的压差值与当前开度的阻抗值,计算出通过智能型供热平衡阀的实时流量值,通过流量值与供水温度传感器采集的温度值和回水温度传感器采集的温度值计算出瞬时热功率和累计热量值。4.如权利要求3所述的智能二次网平衡系统,其特征在于:所述智能型供热平衡阀通过自动调节开度为智能型供热平衡阀具备抗干扰模式,开启抗干扰模式后,热网出现流量、进口压力、出口压力扰动时,智能型供热平衡阀自动调节开度,保持上一个调节周期的流量恒定不变。5.如权利要求1所述的智能二次网平衡系统,其特征在于:被标记为最不利环路的智能型供热平衡阀在调网过程中,一直保持全开状态,且关闭抗干扰模式,在智能二次网平衡系统平衡调节过程中,若另一个智能型供热平衡阀开度达到全开,且其偏差值δs是该二网循环系统所有智能型供热平衡阀的偏差值δs中最大的,上位平台将重新标记该智能型供热平衡阀为最不利环路智能型供热平衡阀,同时关闭该智能型供热平衡阀的抗干扰模式,取消上一个最不利环路智能型供热平衡阀标记,同时开启抗干扰模式,当最不利环路智能型平衡阀的实际参数sa开始大于目标参数st时,即最不利环路智能型平衡阀有关小趋势时,
上位平台会降低二次网循环水泵频率,使最不利环路智能型平衡阀的实际参数sa与目标参数st保持一致,在使用调网方法的过程中,最不利环路智能型供热平衡阀一直处于全开状态。6.如权利要求1所述的智能二次网平衡系统,其特征在于:上位平台与智能型供热平衡阀交互时,上位平台采集智能型供热平衡阀采集开度值、供水压力值、回水压力值、供回水压差值、流量值、热量值数据。7.智能二次网平衡系统调网方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:首先进行初调节,上位平台根据采集数据以及人工输入信息,自动选择直接参数法或间接参数法进行调节,由上位平台操作人员确认后,开始实施初调节,当指定热网循环系统内所有智能型供热平衡阀实际参数sa与目标参数st相同,则第一步初调节完成;随后进行第二步精调节阶段,上位平台统计每一个智能型供热平衡阀i对应被控环路的所有室温采集器的每日平均室温值tnpi,将该值与整个循环系统的所有典型用户室温采集器每日平均室温值tnp对比,并计算tnpi与tnp偏差值,上位平台向偏差值超出设定值的智能型供热平衡阀下发精调控制指令,将之前每个智能型供热平衡阀的目标参数st加上一个系数k,即上位平台计算出每个智能型供热平衡阀的kst值,定时下发命令至偏差值超出设定值的智能型供热平衡阀,当所有tnpi与tnp偏差值小于设定值时,则第二步精调节完成,此时上位平台向指定热网循环系统内所有智能型供热平衡阀下发保持当前开度命令,取消抗干扰模式;进行第三步优化被控环路室温离散度的调节,上位平台通过每个智能型供热平衡阀被控环路的室温采集器日平均温度计算出对应被控环路的室温离散度值,被控环路的每个典型用户室温采集器日平均室温值tni与所有室温采集器的每日平均室温值tnpi的差值绝对值取平均值得到第i个智能型供热平衡阀对应的室温离散度dmi,当dmi大于设定值,上位平台增加二次网变频循环水泵频率,当dmi小于设定值,上位平台降低二次网变频循环水泵频率,每日调整一次,直到所有智能型供热平衡阀对应被控环路的室温离散度dmi都达到设定值,整个调试过程结束。8.如权利要求7所述的智能二次网平衡系统调网方法,其特征在于,所述初调节步骤中的直接参数法由上位平台直接设定该目标值,由上位平台下发给所有智能型供热平衡阀;所述间接参数法通过上位平台统计同一个循环系统内所有智能型供热平衡阀的实际值,计算平均值得出目标值,然后再由平台下发给所有智能型供热平衡阀。9.如权利要求7所述的智能二次网平衡系统调网方法,其特征在于,上位平台在进行自动选择直接参数法或间接参数法进行调节时,采用两个自动采集判定条件和人工输入判定条件进行方法选择。10.如权利要求7所述的智能二次网平衡系统调网方法,其特征在于,当通过调网方法进行三步调节达到平衡运行状态后,所有热力入口供水压力、回水压力、供水温度、回水温度、计算流量都处于稳定状态,若热力入口参数变化超过设定值,上位平台自动判定出现的运行问题,在上位平台发出提示和报警。
技术总结
本发明提出了智能二次网平衡系统及其调网方法,包括典型用户室温采集器、智能型供热平衡阀、单元控制柜、中继控制柜、换热站控制柜、二次网变频循环水泵和上位平台,所述典型用户室温采集器安装在建筑物的用户房间内,典型用户室温采集器与上位平台通过物联网进行通讯,典型用户室温采集器与单元控制柜之间采用LORA通讯,其中智能型供热平衡阀安装在每户热力入口或每个单元热力入口或每个楼栋热力入口,智能型供热平衡阀设有供水温度传感器和回水温度传感器和供水压力传感器和进口压力传感器和出口压力传感器,智能型供热平衡阀与单元控制柜之间采用总线和LORA和蓝牙通讯,智能型供热平衡阀与上位平台之间采用物联网通讯。讯。讯。
技术研发人员:高群淞 张哲 王永晶 谷占铭 郭伟
受保护的技术使用者:龙基能源集团有限公司
技术研发日:2023.07.24
技术公布日:2023/9/9
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