基于多粒子群供暖系统建模摘要:目前城市集中供热热能耗费巨大,在供热系统运行过程中,如何通过对供热系统的控制,使供热系统在保证优质供热的同时也能节约能源成为有待解决的重大问题。建立合理的数学模型对供热系统实现节能控制起着重要作用。针对小区供热系统建模普遍达不到控制要求的现状,本文通过机理分析的方法确定系统类别,测取热力站现场供热数据,运用多粒子群辨识的方法确立了供热系统的具体模型。通过仿真,证明了该方法对供暖系统的辨识能够较好的满足应用需求。关键词:供热系统;多粒子群辨识;建模Abstract:atpresent,thecityofcentralheatingheatenormousconsumption,inheatingsystemoperationprocess,howtopasstoheatingsystemsandcontrol,maketheheatingsysteminhighqualityheatingcanalsosaveenergybecometheimportantproblemstobesolved.Establishthereasonablemathematicmodeltoheatingenergycontrolsystemplaysanimportantrole.Fordistrictheatingsystemmodelingcannotreachthecontrolrequirementsofthegeneralsituation,thisthroughmechanismanalysismethodtodeterminethesystemcategory,measuredthethermalstationheatingdata,usingDuoLiZigroupofmethodtorecognizet换热器一次侧供水温度(°C),换热器一次侧回水温度(°C),换热器二次侧回水温度(。0,换热器二次侧heestablishedheatingsystemofthespecificmodel.Throughthesimulationshowthatthemethodoftheheatingsystemidentificationtobettermeettheapplicationrequirements.Keywords:heatingsystem;DuoLiZigroupofidentification;modeling:F291.1文献标识码:A:本文以沈阳市某小区供热系统为实验背景,采用以一次侧循环水流量为控制量;二次侧回水温度为被控量的质调控制方案,达到节能的目的。供热过程的机理建模是根据供热过程的热平衡关系确定对象模型的阶次及型式,从而为求解实际模型提供依据。对于二次侧供热系统,热力站相当于热源,可分别求取一二次侧热交换器、用户室内两部分的动态数学模型,进而求出热力站供热系统的数学模型。一、机理建模1、一二次侧热交换器建模由热交换器的热平衡方程得到热交换器的动态数学模型供水温度(°C),——换热器一次侧流量(/s),——换热器二次侧热媒流量(/s),——热交换器内热媒的体积(),C——热媒的比热[kJ/(kg-°C)],——热媒的密度(kg/)o2、用户室内动态模型由用户室内的热平衡方程得到用户室内的动态数学模型:房间内空气的质量(kg),房间内墙体的质量(kg),——空气及墙体的比热(J/・。C),——墙体的比热(J/),——外墙的平均传热系数[W/(-°C)],——外墙的传热面积(),——户外温度(°C),——散热器表面积(),——散热器表面的传热系数[W/(()-°C)]一次网循环水流量为控制量、二次网回水温度为被控量、气温为扰动量的质调通道模型:二、参数辨识1、数据的采集热力站供热系统建模实验在沈阳市某小区集中供热热力站进行,实验日期为2011年12月25H-2012年1月5日,此时为采暖高峰期,供热负荷大,一次侧、二次侧供回水温度较高。测取数据时段选取当日气温变化幅度小,一次侧供水温度基本保持不变的情况下进行。将一次侧供水阀门的开度由21%调节至60%,每30s纪录一次供热数据,数据样本个数为100o2、算法步骤对两个粒子群进行初始设置,基本粒子群算法的迭代收敛条件,包括算法的最大迭代次数以及算法收敛阈值E>Oo(2)初始化粒子群,在粒子速度变化范围内随机生成两个粒子群中粒子的初始速度矢量在空间位置范围内随机生成粒子群的空间位置矩阵。(3)将系统的输入数据x(n)中从起始时刻开始迭代取L长的数据以及空间位置矢量和分别代入目标函数F(x),初始迭代时刻适合度,计算粒子群1和粒子群2中第i个粒子的适合度和,并找出两个粒子群各自的最优适合度以及对应的最优解,并判断最优适合度是否小于收敛阈值8,如果小于则结束,不小于则继续。(4)判断粒子群1和粒子群2中的最优适合度的绝对差值是否小于阈值。(5)如果小于,再判断当前迭代次数k是否小于。(6)如果不小于,输出较小的最优适合度所对应的最优解。(7)如果小于,则认为两个粒子群过于靠近,从两个粒子群中随...