智能二次网平衡系统及其调网方法技术方案

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
智能二次网平衡系统及其调网方法


[0001]本专利技术属于供热平衡领域，特别涉及智能二次网平衡系统及其调网方法。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]因此，现在亟需智能二次网平衡系统及其调网方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术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。
[0007]本专利技术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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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
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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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]智能二次网平衡系统调网方法，所述方法包括如下步骤：
[0016]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；
[0017]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对应被本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高群淞，张哲，王永晶，谷占铭，郭伟，
申请(专利权)人：龙基能源集团有限公司，
类型：发明
国别省市：