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遗传算法控制器在热网流量调节中的研究

韩嵘  
【摘要】:随着城市建设的迅速发展,集中供热成为我国北方地区城市现代化建设所必须的步骤之一。伴随供热系统的不断扩大,如何有效地控制和管理整个热力系统,提高热力系统的经济效益和社会效益,成为各供热企业急需解决的重要课题。集中供热网的运行调节和控制策略也一直是供暖和控制专家们研究的课题。 本文以实验室热网实验装置的控制为基础,旨在对集中供热网的运行调节和控制方法进行研究,主要进行了以下几个方面的工作: 针对目前大中型集中供热网现有的调节和控制方法,在分析和总结已有方案的基础上,按照按需供热和均匀供热的方式进行了深入的阐述。 系统地讨论了集中供热系统流量调节的遗传算法优化策略,并针对集中供热网这种具有大滞后、大惯性、非线性、强耦合特性的系统,提出了基于遗传算法的多变量非线性约束优化控制器,并随后深入探讨了该控制器的特性和具体的设计思想。 详细介绍了实验室热网系统硬件装置的组成、实时热网监控系统软件平台的设计开发、遗传算法控制器的具体实现。将遗传算法热网流量调节控制器应用到实验室热网的实际控制中去,通过调节一次网侧的流量来实现对各用户二次网供回水平均温度的控制。理论仿真和物理仿真的结果表明,该控制器能够合理的分配各热力子站一次网侧的流量,使各用户二次网供回水平均温度趋于一致,进而实现全网内热量的合理分配,提高供热网的供热质量,达到稳定供热和均匀供热,最终能为用户创造舒适的生活环境。


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