论文部分内容阅读
区域供热系统被广泛应用于住宅、商业和工业建筑中,是目前集中供热的主要形式。近年来,随着自动控制技术的快速发展,区域供热系统的可调控性不断加强,掌握区域供热系统的整体动态特性成为研究的焦点。虽然国内外众多学者对区域供热系统动态特性都有研究,但是这些研究都是针对区域供热系统的一个或者几个组成部分进行的,没有建立一个完整的区域供热系统模型进行仿真研究。因此,非常有必要建立一个完整的区域供热系统的仿真模型用于研究其动态特性。本文以区域供热系统的集中调节为出发点,基于质量和能量守恒方程,应用热容量质点系法对区域供热系统各组成部分建立动态数学模型。采用MATLAB/Simulink软件创建区域供热系统仿真模块库。在自定义模块库中用户可以调用用于区域供热系统仿真的各种模块,实现了软件的共享。该软件可用于区域供热系统稳态和动态特性研究、实际区域供热系统的调度调节、辅助区域供热系统设计和区域供热系统控制策略研究。通过仿真模型研究分析设计工况及各种扰动作用下系统的温度响应,量化各因素对系统温度响应的影响,使设计人员和运行人员对系统的稳态及动态特性有直观的认识。提出一种利用仿真模型进行实际工况仿真绘制调节曲线的新方法,使运行调度更加有理有据。本文利用仿真优化的调节曲线对区域供热系统进行常规开环及自动控制闭环集中控制策略仿真。对开环控制时运行操作人员调节时间间隔进行了细致的仿真研究,并逐一进行对比分析,仿真结果表明集中调节时间间隔应当控制在3~6h,此时用户室内温度波动范围为18±1.5℃;对闭环控制策略提出使用参数自调节的模糊—PID控制器进行调节控制,并与开环控制模式对比系统温度响应,仿真结果表明闭环控制策略能将室内温度波动控制在18±1℃,控制效果显著。