一种热力站循环泵控制方法与系统与流程

本发明属于循环泵控制，尤其涉及一种热力站循环泵控制方法与系统。

背景技术：

1、热力站作为供热系统的一次网和二次网的中间环节，其运行的安全性和可靠性对整个供热系统的供热可靠性至关重要。同时循环泵作为二次网的流量调节的关键设备，其运行的安全性和可靠性对于整个供热系统的运行安全性至关重要，因此如何实现对循环泵的状态感知以及控制成为亟待解决的技术问题。

2、为了实现对循环泵的状态感知和控制，现有技术中往往是通过二次网的流量以及一次网的供回水温度的状态监测实现对循环泵的运行状态的感知以及控制，具体的在发明专利《用于热力站循环泵控制的方法、装置、终端及存储介质》中通过采用一次网的实时监测数据、历史监测数据和故障判断条件确定所述循环泵的故障概率，从而进行循环泵的运行状态的控制，但是却未考虑结合循环泵的故障概率以及二次网的调节需求进行循环泵的调节频率和调节幅度的确定，当存在较大的故障概率时，若进行频繁调节则有可能会导致循环泵发生故障的可能性较大，因此若不能结合循环泵的故障概率以及二次网的调节需求进行循环泵的调节频率和调节幅度的确定，则无法保证循环泵的运行的安全性和可靠性。

3、针对上述技术问题，本发明提供了一种热力站循环泵控制方法与系统。

技术实现思路

1、根据本发明的一个方面，提供了一种热力站循环泵控制方法。

2、一种热力站循环泵控制方法，其特征在于，具体包括：

3、s11获取热力站的供热区域的历史供热数据，并结合所述供热区域的预测气象数据以及所述热力站的供热量进行所述热力站在未来的设定时间内的供热负荷变动量的确定，并判断所述供热负荷变动量大于预设值时，进入下一步骤；

4、s12获取热力站的循环泵的运行数据，通过所述循环泵的运行数据进行所述循环泵的累计调节次数以及不同的调节幅度的调节次数的确定，并结合所述循环泵的异常工况下的工作时间，采用基于pso-elm神经网络算法的预测模型进行所述循环泵的使用故障概率的确定；

5、s13获取所述热力站的一次网和二次网的运行数据，并根据所述热力站的一次网和二次网的运行数据，采用基于gru算法的预测模型进行所述循环泵的管网运行故障概率的确定，并根据所述循环泵的管网运行故障概率以及使用问题概率进行所述循环泵的故障概率的确定，并当所述循环泵的故障概率不满足要求时，进入下一步骤；

6、s14根据所述循环泵的故障概率以及运行功率、热力站的二次网的管网热力损失进行所述循环泵的调节次数以及调节幅度的确定，并根据所述循环泵的调节次数和调节幅度对所述循环泵进行控制。

7、进一步的技术方案在于，所述供热区域的历史供热数据包括但不限于供热区域的在最近一周的相同时段的供热数据以及最近一天的供热数据。

8、进一步的技术方案在于，所述预测气象数据包括但不限于太阳热辐射量、环境温度和风速。

9、进一步的技术方案在于，所述供热负荷变动量的确定的方法为：

10、s21根据当前时刻以及所述供热区域的历史供热数据进行所述热力站在未来的设定时间内的最近一周的历史供热数据，并通过所述热力站在未来的设定时间内的最近一周的历史供热数据进行所述热力站的未来需求基准负荷的确定；

11、s22根据所述供热区域的预测气象数据进行所述供热区域的预测气象数据与在未来的设定时间内的最近一周的气象数据的偏差量的确定，并根据所述偏差量进行最近一周的历史相似日和历史偏差日的确定，并根据所述历史偏差日以及历史相似日的数量确定所述热力站的未来需求基准负荷是否满足需求，若是，则通过所述热力站的未来需求基准负荷以及所述热力站的供热量进行所述热力站在未来的设定时间内的供热负荷变动量的确定，若否，则进入下一步骤；

12、s23通过所述供热区域在所述历史偏差日的数量以及偏差量、历史相似日的数量以及偏差量进行所述热力站的未来需求负荷的修正量的确定；

13、s24通过所述热力站的未来需求负荷的修正量、未来基准需求负荷以及所述供热区域的预测天气数据进行所述热力站的未来需求负荷的确定，并通过所述未来需求负荷以及所述热力站的供热量进行所述热力站在未来的设定时间内的供热负荷变动量的确定。

14、进一步的技术方案在于，所述预设值根据所述热力站的供热区域的供热面积、供热用户数量以及所述热力站的供热量进行确定，其中所述热力站的供热区域的供热面积越大、所述供热用户数量越多、所述热力站的供热量越多，则所述预设值越大。

15、进一步的技术方案在于，所述循环泵的使用故障概率的确定的方法为：

16、s31通过所述循环泵的运行数据进行所述循环泵的运行年限的确定，并根据所述循环泵的运行年限确定是否需要进行所述循环泵的使用故障概率的确定，若否，则确定所述循环泵的使用故障概率为0，若否，则进入下一步骤；

17、s32通过所述循环泵的运行数据进行所述循环泵的超负荷的运行时间的确定，将所述循环泵的超负荷的运行时间作为异常工况下的运行时间，并结合所述循环泵在所述异常工况下的运行时间内的运行功率进行所述循环泵的异常工况下的历史运行状态值的确定，并根据所述循环泵的超负荷的历史运行状态值确定是否需要对所述循环泵的使用故障概率进行进一步的评估，若是，则进入步骤s34，若否，则进入步骤s33;

18、s33通过所述循环泵的运行数据进行所述循环泵的累计调节次数的确定，并结合所述循环泵的不同的调节幅度的调节次数进行所述循环泵的调节历史状态值的确定，并根据所述循环泵的调节历史状态值确定是否需要对所述循环泵的使用故障概率进行进一步的评估，若是，则通过所述循环泵的超负荷的历史运行状态值进行所述循环泵的使用故障概率的确定，若否，则进入步骤s34;

19、s34通过所述循环泵的超负荷的历史运行状态值、调节历史状态值以及运行年限，采用基于pso-elm神经网络算法的预测模型进行所述循环泵的使用故障概率的确定。

20、进一步的技术方案在于，根据所述循环泵的运行年限确定是否需要进行所述循环泵的使用故障概率的确定，具体包括：

21、当所述循环泵的运行年限大于设定年限时，则确定需要进行所述循环泵的使用故障概率的确定；

22、当所述循环泵的运行年限不大于设定年限时，则通过所述循环泵的运行年限以及异常工况下的工作时间进行所述循环泵的使用故障概率的确定。

23、进一步的技术方案在于，所述循环泵的管网运行故障概率的确定的方法为：

24、s41通过所述热力站的一次网的运行数据进行所述一次网的回水压力和回水温度的确定，并通过所述热力站的二次网的运行数据进行所述二次网的供水压力和供水温度的确定，并通过所述二次网的回水压力与所述一次网的回水压力的偏差量确定所述循环泵是否存在疑似异常，若是，则进入步骤s43，若否，则进入步骤s42;

25、s42根据所述二次网的供水温度与所述一次网的回水温度的偏差量确定所述循环泵是否存在疑似异常，若是，则进入步骤s43，若否，则确定所述循环泵的使用故障概率为零；

26、s43获取所述热力站的供热面积以及供热管网的长度，并结合所述二次网的回水压力与所述一次网的回水压力的偏差量、二次网的供水温度与所述一次网的回水温度的偏差量，采用基于gru算法的预测模型进行所述循环泵的管网运行故障概率的确定。

27、进一步的技术方案在于，所述循环泵的故障概率的确定的方法为：

28、判断所述循环泵的管网运行故障概率以及使用问题概率是否均大于预设故障概率阈值，若是，则通过所述循环泵的管网运行故障概率以及使用问题概率的均值进行所述循环泵的故障概率的确定，若否，则进入下一步骤；

29、判断所述循环泵的管网运行故障概率或者使用问题概率是否大于预设故障概率阈值，若是，则通过所述循环泵的管网运行故障概率以及使用问题概率的最大值进行所述循环泵的故障概率的确定，若否，则进入下一步骤；

30、通过所述循环泵的管网运行故障概率以及使用问题概率的最小值进行所述循环泵的故障概率的确定。

31、进一步的技术方案在于，所述循环泵的调节次数以及调节幅度的确定的方法为：

32、根据所述热力站的二次网的管网热力损失以及供热负荷变动量进行所述热力站的供热负荷调节量的确定；

33、根据所述热力站的循环泵的故障概率进行所述循环泵的最大运行负荷以及在设定时间内的最大调节次数的确定；

34、以所述循环泵的最大运行负荷、在设定时间内的最大调节次数、所述热力站的供热负荷调节量为约束条件，以所述循环泵的运行功率为约束，以所述循环泵的运行功率以及调节次数进行所述循环泵的运行可靠性函数的确定，并以所述运行可靠性函数最大为目标，确定所述循环泵的调节次数以及不同的调节次数的调节幅度。

35、另一方面，本技术实施例中提供一种热力站循环泵控制系统，采用上述的一种热力站循环泵控制方法，具体包括：

36、负荷变动确定模块，故障概率确定模块，循环泵控制模块，其中所述故障概率确定模块包括使用故障概率确定模块以及运行故障概率确定模块；

37、其中所述负荷变动确定模块负责获取热力站的供热区域的历史供热数据，并结合所述供热区域的预测气象数据以及所述热力站的供热量进行所述热力站在未来的设定时间内的供热负荷变动量的确定；

38、所述使用故障概率确定模块负责获取热力站的循环泵的运行数据，通过所述循环泵的运行数据进行所述循环泵的累计调节次数以及不同的调节幅度的调节次数的确定，并结合所述循环泵的异常工况下的工作时间，采用基于pso-elm神经网络算法的预测模型进行所述循环泵的使用故障概率的确定；

39、所述运行故障概率确定模块负责获取所述热力站的一次网和二次网的运行数据，并根据所述热力站的一次网和二次网的运行数据，采用基于gru算法的预测模型进行所述循环泵的管网运行故障概率的确定，并根据所述循环泵的管网运行故障概率以及使用问题概率进行所述循环泵的故障概率的确定；

40、所述循环泵控制模块负责根据所述循环泵的故障概率以及运行功率、热力站的二次网的管网热力损失进行所述循环泵的调节次数以及调节幅度的确定，并根据所述循环泵的调节次数和调节幅度对所述循环泵进行控制。

41、另一方面，本技术实施例中提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行上述的一种热力站循环泵控制方法。

42、另一方面，本技术实施例中提供一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品存储有指令，所述指令在由计算机执行时，使得所述计算机实施上述的一种热力站循环泵控制方法。

43、本发明的有益效果在于：

44、通过对热力站在未来的设定时间内的供热负荷变动量的确定，从而实现了从供热负荷的变动情况实现了对循环泵的故障概率的判断条件的确认，避免了频繁的进行故障概率的判断导致的系统处理压力过大的问题。

45、通过结合循环泵的运行数据进行循环泵的使用故障概率的确定，从而实现了从循环泵的历史运行情况进行故障概率的确定，保证了故障概率的判断的全面性。

46、通过结合热力站的一次网和二次网的运行数据进行所述循环泵的管网运行故障概率的确定，从而实现了从管网的实时运行数据对循环泵的运行故障概率的确定，实现了从另外一个角度对故障概率的确定。

47、通过结合循环泵的故障概率以及运行情况实现对循环泵的调节次数和调节幅度的确定，既保证了循环泵的调节的安全性和可靠性，同时也保证了热力站的供热需求。