基于综合气象预测的供热管网前馈动态调控方法研究

发布时间：2018-01-16 15:24

  本文关键词：基于综合气象预测的供热管网前馈动态调控方法研究　出处：《中国建筑科学研究院》2015年博士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 前馈动态调控 综合时权室外温度 热动态特性 敏感性

【摘要】：目前,我国多数供热公司调控供热运行参数采用的仍然是“稳态供热结合气候补偿”的思路,甚至不少供热公司还没有安装气候补偿设备。“稳态供热结合气候补偿”的思路忽略了对室内温度有影响的其他气象参数,如太阳辐射、风速风向等,造成供热量与需热量数值上的不匹配；同时,由于供热管网本身滞后性和围护结构热惰性的存在,反馈补偿调节还会造成供热量与实际建筑需热量时间上的不匹配。这种运行模式的直接后果：一是用户室内温度波动明显,日暖夜凉现象较为普遍；二是没有充分利用太阳辐射的得热量,造成了能源的浪费。特别是随着我国建筑节能标准的提高,其他气象参数的影响越来越不能忽视。本文改进基于供热调控用的根据设计综合性能计算稳态负荷的思路,提出根据时滞实际综合性能计算动态负荷的供热调控用Double-S模型,基于此建立综合时权室外温度模型,结合对供热管网热动态特性模型的简化,最终提出一种新的基于综合气象预测的供热管网前馈动态调控方法,并实验验证了新方法的有效性与准确性,也对其在北方采暖区适用范围和推广意义进行了探讨。结果表明,新方法能够明显改善室内的热舒适度,同时在保持一定热舒适的条件下,实现良好的节能收益,具有较高的推广价值。首先,分析稳态供热结合气候补偿思路调节的数学模型,提出基于气候指导动态供热调控思想建立Double-S模型。分析不同气候参数通过围护结构的不同部位如何对室内温度、建筑的动态需热量发生作用,即分析气象参数的时滞影响。基于室外温度是综合气象参数中最重要的部分,也是当前气候补偿器中实现程度较高的依据参数,本文将其他气象参数对室内温度的作用按照Double-S模型中双层次叠加法的思路,转化为室外温度的升高或降低,在这个叠加转化过程中,不同气象参数是带时间项的,最终提出了供热调控用综合时权室外温度的概念和计算模型。其次,采用谐波分析法建立供热管网热动态特性模型,提出滞后量、衰减度两个热特性指标,并基于敏感性分析提出工程简化模型。通过以往监测数据实验验证模型准确性,并得到集中供热管网的滞后时间近似等于管道中流体的流动时间的结论。然后,基于建立的Double-S模型、综合时权室外温度模型以及供热管网热动态特性模型,提出了基于综合气象预测进行供热管网前馈动态调控的思路,并建立质调节策略下逐时供水目标温度的计算模型。选取一个实际换热站,通过2014-2015年度采暖季实际运行数据进行系统辨识,验证前面提出的综合时权势外温度模型,并将前面建立的基于综合气象预测的供热管网前馈动态调控方法实际应用于该系统的调控指导,通过将调控效果与气候补偿模式、恒定水温模式、分时调控模式这三种调控模式下的调控效果进行比较,最终得出新模型可以有效提高室内舒适度,并在保持一定热舒适的条件下,实现良好的节能收益。最后,基于敏感性分析,分析前馈动态调控方法应用于我国39个城市的效果,提出模型在我国北方采暖区的适用范围,分析其推广意义,最终得出新模型具有良好的推广价值的结论。
[Abstract]:This paper puts forward a new method for controlling the thermal dynamic characteristic of the heating pipe network based on the comprehensive performance of the heat supply , and puts forward a new model for controlling the thermal dynamic characteristic of the heating pipe network . Finally , based on the sensitivity analysis , the application of the feedforward dynamic control method in 39 cities in China is analyzed . Finally , based on the sensitivity analysis , the application of the feed forward dynamic regulation method in 39 cities in China is analyzed . Finally , based on the sensitivity analysis , the application of the feed forward dynamic regulation method to 39 cities in China is analyzed , the extension significance of the model is analyzed , and finally the conclusion that the new model has good popularization value is obtained .

【学位授予单位】：中国建筑科学研究院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU995.3

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本文编号：1433694