一种电蓄热锅炉与太阳能联合采暖的系统与方法与流程

本发明涉及供暖技术领域，尤其涉及一种电蓄热锅炉与太阳能联合采暖的系统与方法。

背景技术：
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当前，雾霾已成为城市污染的普遍现象，北方城市冬季供暖以燃煤为主，清洁供暖比例低，其中燃煤供暖是最主要的污染源。在城市集中供暖等领域，利用太阳能供暖，能减少污染物排放，但太阳能易受季节、气候、地点等因素的影响，供暖效率低，具有不稳定性，使得太阳能供暖系统具有很大的局限性。而一般的电热锅炉对环境无排放无污染，但昼夜都用电加热供暖，会导致费用支出增加，还会在供电高峰时段出现设备电力无法供应的情况。基于此，将太阳能等新能源结合电蓄热锅炉进行供暖的研究是很有必要的。

要使供暖用户侧的温度达到稳定，必须对太阳能电蓄热锅炉联合采暖系统的温度进行控制。当前供暖系统温度控制方法常采用简单PID控制、自适应控制、模糊控制、神经网络控制等，由于温度控制具有大惯性、纯滞后的特点，而上述控制方法考虑影响因素单一，对联合供暖系统的控制效果不理想。

技术实现要素：
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针对现有技术的缺陷，本发明提供一种电蓄热锅炉与太阳能联合采暖的系统与方法，系统结构紧凑合理，能在整个供暖期内形成能源互补，实现相对稳定的联合供暖，考虑多种温度影响因素，采用BP神经网络优化PID控制器控制参数，并采用粒子群算法(Particle Swarm Optimization，缩写为PSO)对其进行优化改进，既能充分利用低谷电能，提高电网负荷率，又能弥补太阳能供暖系统单独使用时，在夜间或连续阴雨天供暖不足的缺点，实现太阳能的高效利用，有效保证供暖质量。

一方面，本发明提供一种电蓄热锅炉与太阳能联合采暖的系统，包括太阳能集热单元、蓄热单元、电锅炉单元、用户管网单元和系统控制单元；太阳能集热单元和电锅炉单元用于为系统提供暖源，是系统能源供应部分，均与蓄热单元相连；蓄热单元用于储存热水，是系统能源储存部分，与用户管网单元相连；用户管网单元作为系统循环的通道及供暖末端；系统控制单元用于控制各单元，保证系统的自动运行；

太阳能集热单元，包括太阳能集热器、换热器、第一温度传感器、第一循环水泵和第一电磁阀；太阳能集热器用于在太阳光照射下不断加热其中的水，太阳能集热器的进水口连接冷水管；换热器用于与太阳能集热器进行热交换；第一温度传感器设于太阳能集热器的出水口内，用于检测太阳能集热器出水口处的水温；第一循环水泵和第一电磁阀依次连接于太阳能集热器的出水口末端，用于打开太阳能集热器的出水口，将太阳能集热器中的热水通过用户管网单元抽取至换热器；

电锅炉单元，包括电蓄热锅炉、第二温度传感器、第二循环水泵、第二电磁阀和电网投切装置；电蓄热锅炉用于正常情况下的夜间低谷用电时段运行和极端气候天气时的非低谷用电时段运行，加热其中的水，电蓄热锅炉的进水口连接冷水管；第二温度传感器设于电蓄热锅炉的出水口内，用于检测电蓄热锅炉出水口处的水温；第二循环水泵和第二电磁阀依次连接于电蓄热锅炉的出水口末端，用于打开电蓄热锅炉的出水口，将电蓄热锅炉中的热水通过用户管网单元抽取至蓄热单元；电网投切装置连接电网电源，为电蓄热锅炉的运行供电；

蓄热单元，包含蓄热水箱、第三循环水泵、第三电磁阀、第四循环水泵和第四电磁阀；蓄热水箱包括保温层、内底部的液位传感器和出水口内的第三温度传感器，液位传感器用于检测蓄热水箱内部的水位，第三温度传感器用于检测蓄热水箱出水口处的水温；第三循环水泵和第三电磁阀依次连接于蓄热水箱的进水口上端，用于将换热器的热水通过用户管网单元抽取至蓄热单元；第四循环水泵和第四电磁阀依次连接于蓄热水箱的出水口末端，用于打开蓄热水箱的出水口，将蓄热水箱的热水抽取至用户供暖末端，进行供暖；

用户管网单元，包括循环管道、地暖盘管、集水器和分水器；循环管道用于系统中各单元之间水路的连通；地暖盘管为供暖末端，用于为用户供暖；集水器设于地暖盘管的进水口，通过循环管道与蓄热单元连接；分水器设于地暖盘管的出水口，通过循环管道与太阳能集热器和电蓄热锅炉的进水口连接；

系统控制单元，包括室内温度传感器、中央控制器及其外围控制电路，室内温度传感器用于采集用户室内的温度，中央控制器用于接收各温度传感器和液位传感器的信号，经过分析处理后发出控制信号，通过外围控制电路控制各电磁阀的开度、各循环水泵的运行和电网投切装置的运行。

进一步地，循环管道采用铜管；地暖盘管采用回旋设置的盘折式水管；中央控制器为单片机。

另一方面，本发明还提供一种电蓄热锅炉与太阳能联合采暖的方法，采用上述的电蓄热锅炉与太阳能联合采暖的系统实现，具体步骤如下：

步骤1、初始化系统各项设置，包括设定各温度传感器的温度值、设定液位传感器的压力值、设定用户室内的温度稳定值、初始化BP神经网络的拓扑结构和初始化粒子群参数；设定BP神经网络采用三层结构，其中输入层设定为3个神经元，分别表示输入、输出以及误差；

步骤2、对室内温度进行实时采集，获取室内温度传感器的实际温度rin(k)、用户设定的室内温度稳定值yout(k)以及实际温度与设定稳定温度值的偏差e(k)，e(k)＝yout(k)-rin(k)；

步骤3、将rin(k)、yout(k)、e(k)作为输入信号输入BP神经网络的输入层，计算输出层的PID控制参数；

步骤4、基于粒子群算法获取BP神经网络权值，具体步骤如下：

步骤4.1、PSO算法中粒子维数设定为二维，即：设定第i个粒子的位置表示为xi＝(xi1，xi2)，其中，xi1和xi2分别表示第i个粒子在二维空间的位置分量；设定对应的粒子速度表示为vi＝(vi1，vi2)，其中vi1和vi2分别表示第i个粒子在二维空间的速度分量；第i个粒子搜索到的最优历史位置为pi＝(pi1，pi2)，即个体极值，其中，pi1和pi2分别表示第i个粒子在二维空间的最优历史位置分量；设定整个粒子群搜索到的最优位置为pg＝(pg1，pg2)，即全局极值，其中，pg1和pg2分别表示整个粒子群得到的在二维空间的最优位置分量；

步骤4.2、更新粒子的位置和速度，采用如下公式进行更新：

vim(k+1)＝vim(k)+c1r1(pim(k)-xim(k))+c2r2(pgm(k)-xim(k))

xim(k+1)＝xim(k)+vim(k+1)

其中，m＝1，2；xim(k)表示第i个粒子在第k次迭代中的第m维的位置；vim(k)表示第i个粒子在第k次迭代中的第m维的速度；c1为粒子跟踪自己最优位置pi＝(pi1，pi2)的权重系数、c2为粒子跟踪粒子群群体最优位置pg＝(pg1，pg2)的权重系数；r1、r2为随机数；

步骤4.3、按照下式计算每个粒子的适应度值，

Δei＝yout(i)-rin(i)

依据步骤4.2中公式，取适应度值小的粒子极值更新个体极值pi＝(pi1，pi2)，取整个粒子群中适应度值最小的极值更新全局极值pg＝(pg1，pg2)，当前全局极值pg＝(pg1，pg2)即是当前整个粒子群寻找到的BP神经网络最优权值；

步骤4.4、定义设定误差函数为：判断全局极值是否小于设定误差ek，若是，则执行步骤5，若否，则执行步骤4.5；

步骤4.5、判断迭代次数是否等于最大迭代次数，若是，则执行步骤5，否则，则迭代次数加1，并返回步骤4；

步骤5、输出全局最优权值pg，并将全局最优权值pg送入BP神经网络，输出最优PID控制参数；

步骤6、控制单元对步骤5输出的最优PID控制参数经过处理后，转变为控制第四电磁阀开度的信号；

步骤7、判断实际温度与设定稳定温度的偏差e(k)的正负，若e(k)＜0，即rin(k)大于yout(k)，则控制单元通过步骤6得到的信号控制第四电磁阀的阀门开度减小；若e(k)＞0，即rin(k)小于yout(k)，则控制单元通过步骤6得到的信号控制第四电磁阀的阀门开度增大。

进一步地，步骤1中设定BP神经网络采用三层结构，所述三层结构包括输入层、隐含层和输出层，其中隐含层设定为4个神经元，输出层设定为3个神经元，分别表示PID控制器的三个控制参数Kp、Ki、Kd。

由上述技术方案可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的一种电蓄热锅炉与太阳能联合采暖的系统与方法，所述系统能最大限度的利用太阳能资源，并结合电蓄热锅炉的电力低谷时段的电蓄热，起到了削峰填谷、提高电网负荷率的作用，保证供暖质量，使用户和电力部门同时受益，并且使供暖不易受环境影响，有效降低供暖耗费电能，工作过程中无任何排放物产生，实现可再生能源的稳定供暖，对于推进电能替代技术、节能减排等具有积极作用；所述的方法为基于PSO-BP神经网络的控制方法，将BP神经网络结合PID控制，并利用粒子群算法优化BP神经网络参数，充分利用神经网络的自适应、自学习能力强的优点，使BP神经网络收敛速度快，PID室温控制时滞性强、超调量低等特点，能有效提高整个供暖系统的准确性和稳定性。

附图说明：

图1为本发明实施例提供的系统结构框图；

图2为本发明实施例提供的中央控制器及其外围控制电路的电路连接图；

图3为本发明实施例提供的系统结构示意图；

图4为本发明实施例提供的方法中算法结构示意图；

图5为本发明实施例提供的方法中BP神经网络结构示意图；

图6为本发明实施例提供的方法流程图。

图中：1、太阳能集热器；2、换热器；3、第一温度传感器；4、第一循环水泵；5、第一电磁阀；6、电蓄热锅炉；7、第二温度传感器；8、第二循环水泵；9、第二电磁阀；10、电网投切装置；11、蓄热水箱；1101、保温层；1102、液位传感器；1103、第三温度传感器；12、第三循环水泵；13、第三电磁阀；14、第四循环水泵；15、第四电磁阀；16、循环管道；17、地暖盘管；18、集水器；19、分水器；20、系统控制单元；201、室内温度传感器；21、进水管口；22、最低液位。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

一种电蓄热锅炉与太阳能联合采暖的系统，如图1所示，包括太阳能集热单元、蓄热单元、电锅炉单元、用户管网单元和系统控制单元20。太阳能集热单元和电锅炉单元用于为系统提供暖源，是系统能源供应部分，均与蓄热单元相连；蓄热单元用于储存热水，是系统能源储存部分，与用户管网单元相连；用户管网单元作为系统循环的通道及供暖末端；系统控制单元20用于控制其它各单元，保证系统的自动运行。

太阳能集热单元，包括太阳能集热器1、换热器2、第一温度传感器3、第一循环水泵4和第一电磁阀5。太阳能集热器1用于在太阳光照射下不断加热其中的水，太阳能集热器1的进水口连接进水管口21；换热器2用于与太阳能集热器1进行热交换；第一温度传感器3设于太阳能集热器1的出水口内，用于检测太阳能集热器1出水口处的水温；第一循环泵4和第一电磁阀5依次连接于太阳能集热器1的出水口末端，用于打开太阳能集热器1的出水口，将太阳能集热器1中的热水通过用户管网单元抽取至换热器2。

电锅炉单元，包括电蓄热锅炉6、第二温度传感器7、第二循环水泵8、第二电磁阀9和电网投切装置10。电蓄热锅炉6用于正常情况下的夜间低谷用电时段运行和极端气候天气时的非低谷用电时段运行，加热其中的水，电蓄热锅炉6的进水口连接进水管口21；第二温度传感器7设于电蓄热锅炉6的出水口内，用于检测电蓄热锅炉6出水口处的水温；第二循环水泵8和第二电磁阀9依次连接于电蓄热锅炉6的出水口末端，用于打开电蓄热锅炉6的出水口，将电蓄热锅炉6中的热水通过用户管网单元抽取至蓄热单元；电网投切装置10连接电网，为电蓄热锅炉6的运行供电。

蓄热单元，包含蓄热水箱11、第三循环水泵12、第三电磁阀13、第四循环水泵14和第四电磁阀15。蓄热水箱11包括保温层1101、内底部的液位传感器1102和出水口内的第三温度传感器1103，液位传感器1102用于检测蓄热水箱11内部的水位，第三温度传感器1103用于检测蓄热水箱11出水口处的水温；第三循环水泵12和第三电磁阀13依次连接于蓄热水箱11的进水口上端，用于将换热器2的热水通过用户管网单元抽取至蓄热水箱11；第四循环水泵14和第四电磁阀15依次连接于蓄热水箱11的出水口末端，用于打开蓄热水箱11的出水口，将蓄热水箱11的热水抽取至用户供暖末端，进行供暖。

用户管网单元，包括循环管道16、地暖盘管17、集水器18和分水器19。循环管道16采用铜管，用于系统中各单元之间水路的连通；地暖盘管17采用回旋设置的盘折式水管，为供暖末端，用于为用户供暖；集水器18设于地暖盘管17的进水口，通过循环管道16与蓄热单元连接；分水器19设于地暖盘管17的出水口，通过循环管道16与太阳能集热器1和电蓄热锅炉6的进水口连接。

系统控制单元20，包括室内温度传感器201、中央控制器及其外围控制电路。室内温度传感器201用于采集用户室内的温度，中央控制器采用单片机，用于接收各温度传感器和液位传感器的信号，经过分析处理后发出控制信号，通过外围控制电路控制各电磁阀的开度、各循环水泵的运行和电网投切装置10的运行。本实施例中，中央控制器及其外围控制电路的连接电路图如图2所示，系统控制单元是实现整个系统稳定运行的关键，主要实现室温控制、水位信号采集、温度信号采集、控制算法实现的功能，本实施例选用AT89S51单片机作为中央控制器，外围控制电路中包括时钟芯片DS1302和晶体震荡器。

AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，DS1302是一种高性能、低功耗的实时时钟芯片，可提供秒、分、时、日、星期、月和年的计时脉冲。图2中DS1302的Vcc引脚连接5V直流电源，保证时钟芯片运行；X1和X2是振荡源，外接38kHz晶振；是复位/片选线，通过把输入驱动置高电平来启动所有的数据传送，与单片机AT89S51的P2.0引脚连接；I/O为串行数据输入输出端(双向)，与单片机AT89S51的P2.1引脚连接；SCLK为时钟输入端，与单片机AT89S51的P2.2引脚连接，通过单片机AT89S51设定低谷用电时间段(22:00-次日5:00)，控制电网给电锅炉供电。

当太阳光照不足时，发热量达不到要求，蓄热水箱11内的液位下降到低于设定的最低液位22，设于蓄热水箱11内的液位传感器1102与单片机AT89S51的P0.0引脚连接，此时，液位传感器1102发送信号给单片机AT89S51，单片机AT89S51的P0.1引脚连接驱动电路，进而控制连接电网投切装置10，启动电网投切装置10连接电网供电，从而达到在太阳不足或连续阴雨天气时控制电网给电蓄热锅炉6供电的目的，保证供暖的连续稳定性。设于太阳能集热器1出水口内的第一温度传感器3、电蓄热锅炉6出水口内的第二温度传感器7、蓄热水箱11出水口内的第三温度传感器1103、室内温度传感器201分别与单片机AT89S51的P1.1引脚、P1.2引脚、P1.3引脚、P1.4引脚相连，单片机AT89S51通过P1.1-P1.4引脚采集各温度传感器所在位置的温度。单片机AT89S51的P0.2引脚、P0.3引脚、P0.4引脚、P0.5引脚分别连接第一循环水泵4及第一电磁阀5、第二循环水泵8及第二电磁阀9、第三循环水泵12及第三电磁阀13、第四循环水泵14及第四电磁阀15，当接收到各传感器发送的信号后，单片机AT89S51通过P0.2-P0.5引脚控制各电磁阀和循环水泵的运行。

本实施例提供的电蓄热锅炉与太阳能联合采暖的系统结构示意图如图3所示，图中虚线为控制线，具体实施中，按照如下方式运行系统：

系统由进水管口21补充液态水，在白天时，太阳光照强度良好的情况下，未加热的低温水经进水管口21抽取至太阳能集热器1，在太阳光照射下，太阳能集热器1实时吸收太阳能，不断加热其中的水，当太阳能集热器1出水口的第一温度传感器3检测到出口水温达到预设温度值70℃，系统控制单元20将控制启动第一循环泵4，并控制第一电磁阀5打开，将热水抽取至换热器2。当蓄热水箱11中的液位传感器1102检测到水量不足时，系统控制单元20控制启动第三循环水泵12，并控制第三电磁阀13打开，将换热器2的热水通过用户管网单元抽取至蓄热水箱11，进行热水的存储；

在夜间时，太阳能集热器1不能工作，此时，设定电蓄热锅炉6在低谷用电时段22:00-次日5:00工作，电蓄热锅炉6电源侧的电网投切装置10，能控制在22:00-次日5:00接通电网为电蓄热锅炉6供电，电锅炉单元正常运行，设于电蓄热锅炉6出水口的第二温度传感器7检测到电锅炉内水温达到预设的70℃时，系统控制单元20控制启动第二循环水泵8，开启第二电磁阀9，将热水抽取至蓄热水箱11；

当遇到极端天气时，如当太阳光照强度不足或连续多日阴雨天气，太阳能集热单元不能正常运行，夜间由电蓄热锅炉6所存储的热量可能不足以供给用户使用，导致蓄热单元内储存的热量达不到要求，此时，设于蓄热水箱11内底部的液位传感器1102能实时检测到蓄热水箱11内的蓄水液位低于预设值，液位传感器1102将信号传递至系统控制单元20，系统控制单元20控制电网投切装置10连接电网电源，启动电蓄热锅炉6运行，即使不在22:00-次日5:00的时间范围内，也需要电锅炉3提供热量。为保证最大限度的利用太阳能发热量，设定蓄热水箱6内最低液位22，正常运行情况下，蓄热水箱6内的液位在最低液位22以上，当蓄热量不足时，即液位传感器1102检测到液位低于最低液位22时，系统控制单元20启动电网投切装置10，使用电网的电能供给电蓄热锅炉6，确保系统能连续稳定的运行；

用户室内设有室内温度传感器201，能实时采集室内温度，并上传至系统控制单元20，设定室温稳定值维持在20℃。当室内温度传感器201检测到室温低于20℃时，系统控制单元20控制第四循环水泵14加速循环，第四电磁阀15开度增大，使蓄热水箱11通过集水器7汇集水流进入地暖盘管17的水流量增大，进而使房间温度升高；当室内温度传感器201检测到室温高于20℃时，系统控制单元20控制第四循环水泵14减速循环，第四电磁阀15开度减小，使蓄热水箱11通过集水器7汇集水流进入地暖盘管17的水流量减小，进而使房间温度降低，此过程中，分水器19的分流水流量同步增大或减小。供暖末端流出的低温的水经分水器19后，流经循环管道16供给电蓄热锅炉6或太阳能集热器1，重新参与循环使用，达到循环利用的目的。

本实施例提供的一种电蓄热锅炉与太阳能联合采暖的方法，为上述系统的控制方法，能根据系统的运行状态，调节PID控制器的参数，使之达到性能指标的最优化，该控制方法中算法的结构如图4所示。由室内温度传感器采集的室内温度yout(t)，设定的温度rin(t)以及两者之间的差值e(t)作为BP神经网络的输入层，输出层为PID控制器的三个控制参数Kp、Ki、Kd，在BP神经网络的权重计算中引入PSO算法，求解最优的权重值，进而输出最优的控制参数Kp、Ki、Kd，通过PID控制器，进一步控制第四电磁阀阀门开度，使室内温度保持稳定。

在PID温度控制中采用的PSO-BP神经网络控制算法，采用的BP神经网络模型如图5所示，根据室内温度控制的相关要求，选定输入层、隐含层、输出层的节点数分别为3、4、3，输入量从输入层经隐含层至输出层，每层神经元的状态只对下一层神经元的状态产生影响，各层神经元的权值通过PSO算法优化。

常规的增量式PID控制算法表达如下：

Δu(t)＝u(t)-u(t-1)＝Kp(e(t)-e(t-1))+Kie(t)+Kd(e(t)-2e(t-1)+e(t-2))

式中：e(t)、e(t-1)和e(t-2)分别表示第t次、t-1次和t-2次采样的信号偏差；u(t)为输出信号，Δu(t)表示输出信号偏差；Kp为比例参数，Ki为积分参数，Kd为微分参数。

本实施例的控制方法流程如图6所示，具体包括以下步骤。

步骤1、初始化系统各项设置，包括设定各温度传感器的温度值、设定液位传感器的压力值、设定用户室内的温度稳定值、初始化BP神经网络的拓扑结构和初始化粒子群参数。初始化BP神经网络的拓扑结构，设定BP神经网络采用三层结构，其中输入层神经元设定为3个，分别表示输入、输出以及误差；隐含层设定为4个神经元；输出层设定为3个神经元，分别表示PID控制器的三个控制参数Kp、Ki、Kd。本实施例中，设定终端用户的温度值稳定于20℃，初始化粒子群参数，粒子数为20、权重系数c1为2、权重系数c2为2，随机数r1、r2为[0，1]之间均匀分布的随机数，最大迭代次数为60次。

步骤2、对室内温度进行实时采集，获取室内温度传感器的实际温度rin(k)、用户设定的室内温度稳定值yout(k)以及实际温度与设定稳定温度的偏差e(k)＝yout(k)-rin(k)，其中yout(k)＝20℃。

步骤3、计算PID参数，将rin(k)、yout(k)、e(k)作为输入信号输入BP神经网络的输入层，计算输出层输出值Kp、Ki、Kd。

步骤4、基于PSO算法获取BP神经网络权值，具体步骤如下：

步骤4.1、PSO算法中粒子维数设定为二维，即：设定第i个粒子的位置表示为xi＝(xi1，xi2)，其中，xi1和xi2分别表示第i个粒子在二维空间的位置分量；设定对应的粒子速度表示为vi＝(vi1，vi2)，其中vi1和vi2分别表示第i个粒子在二维空间的速度分量；第i个粒子搜索到的最优历史位置为pi＝(pi1，pi2)，即个体极值，其中，pi1和pi2分别表示第i个粒子在二维空间的最优历史位置分量；设定整个粒子群搜索到的最优位置为pg＝(pg1，pg2)，即全局极值，其中，pg1和pg2分别表示整个粒子群得到的在二维空间的最优位置分量；粒子维数表示粒子是在一个二维空间中寻找最优解，因为本实施例中需要求解的权值包括输入层和隐含层的权值两个，所以维数设置成二维的，如果具体实施中有三个权值需要求解的权值就设置粒子维数为三维；

步骤4.2、更新粒子的位置和速度，采用如下公式进行更新：

vim(k+1)＝vim(k)+c1r1(pim(k)-xim(k))+c2r2(pgm(k)-xim(k))

xim(k+1)＝xim(k)+vim(k+1)

其中，m＝1，2；xim(k)表示第i个粒子在第k次迭代中的第m维的位置；vim(k)表示第i个粒子在第k次迭代中的第m维的速度；c1为粒子跟踪自己最优位置pi＝(pi1，pi2)的权重系数、c2为粒子跟踪粒子群群体最优位置pg＝(pg1，pg2)的权重系数；r1、r2为随机数；

步骤4.3、按照下式计算每个粒子的适应度值，

Δei＝yout(i)-rin(i)

依据步骤4.2中公式，取适应度值小的粒子极值更新个体极值pi＝(pi1，pi2)，取整个粒子群中适应度值最小的极值更新全局极值pg＝(pg1，pg2)，当前全局极值pg＝(pg1，pg2)即是当前整个粒子群寻找到的BP神经网络最优权值；按照步骤4.2单的两个公式更新位置和速度，每一代中有很多个粒子，每一次迭代都可以分别找出每个粒子和整个粒子群的最优极值；

步骤4.4、定义设定误差函数为：判断全局极值是否小于设定误差ek，若是，则执行步骤5，若否，则执行步骤4.5；

步骤4.5、判断迭代次数是否等于最大迭代次数60，若是，则执行步骤5，否则，则迭代次数加1，并返回步骤4。

步骤5、输出全局最优权值pg，并将全局最优权值pg送入BP神经网络，输出最优PID控制参数Kp、Ki、Kd。

步骤6、控制单元对步骤5输出的最优PID控制参数Kp、Ki、Kd经过处理后，转变为控制第四电磁阀开度的信号。

步骤7、判断偏差e(k)的正负，即比较室内温度传感器的实际温度rin(k)与设定的用户室内的温度稳定值yout(k)，若e(k)＜0，即rin(k)大于yout(k)，室内实际温度高于设定的温度稳定值20℃，则控制单元通过步骤6得到的信号控制第四电磁阀的阀门开度减小；若e(k)＞0，即rin(k)小于yout(k)，室内实际温度低于设定的温度稳定值20℃，则控制单元通过步骤6得到的信号控制第四电磁阀的阀门开度增大。

本发明提供的一种电蓄热锅炉与太阳能联合采暖的系统与方法，所述系统能最大限度的利用太阳能资源，并结合电蓄热锅炉的电力低谷时段的电蓄热，起到了削峰填谷、提高电网负荷率的作用，保证供暖质量，使用户和电力部门同时受益，并且使供暖不易受环境影响，有效降低供暖耗费电能，工作过程中无任何排放物产生，实现可再生能源的稳定供暖，对于推进电能替代技术、节能减排等具有积极作用，是典型的节能型绿色环保产品；所述的方法为基于PSO-BP神经网络的控制方法，将BP神经网络结合PID控制，并利用粒子群算法优化BP神经网络参数，充分利用神经网络的自适应、自学习能力强的优点，使BP神经网络收敛速度快，PID室温控制时滞性强、超调量低等特点，能有效提高整个供暖系统的准确性和稳定性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。