热网仿真系统演示.

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热网模型与求解（传统方法）
AG Q B H 0 f
其中，A为关联矩阵；Bf 为基本回路矩阵；G 为管段流量列向量；Q为节点净流出流量列向量； ⊿H为管段压降列向量。
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P
T
T1h
T1g
热网加热器
G1i
f(To)
G
To i
热流体网
G G1
1 i I
T2
Ri
T1 控制器单元
g i
f(Zo)
G
Zo
1 i
f( G1i )
流体网络
T2gi
P i(P i)
S i 热力站换热器
H
To i
G2
i
T2 g i
二次网
T2 h i
楼
To i
房间
热 力 系 统 模 型 仿 真 分 析 图
m —分层数；M —质量kg/m3；C —比热J/(kg· ℃；⊿time —时间步长s； r —热阻m2· ℃ /w；αw —墙外对流换热系数w/(m2· ℃)；αn —墙内对流换热系 数w/(m2· ℃)；twnew —室外温度℃；tnnew —室内温度℃；tnew(i) —第i层墙体温度 ℃；told(i) —第i层墙体的上一时间步长时的温度℃。

功能简介
流体网络分析与优化设计 流体网络扩供 各种数据库的集中管理 工况流程组态显示

总体规划
仿真系统封面
主菜单
系统数据维护 仿 真 库 名 称 维 护 仿 真 库 数 据 维 护
节点仿真 房 间 仿 真 楼 仿 真 热 力 站 仿 真 优 化 设 计 全 自 控 仿 真
热网仿真 无 自 控 仿 真 部 分 自 控 仿 真 热 网 扩 供
大型供热系统的智能仿真
2003年3月
目录一



背景介绍 功能简介 总体规划 特色与创新
目录二



设计情况 难点和技术突破 应用前景 后继开发
背景介绍


供热系统的基本结构 供热系统微机监控与管理 热力系统模型仿真分析图
功能简介
典型房间的动静态特性仿真 典型楼房的静态特性仿真 典型热力站的动静态特性仿真 热力站自控系统仿真
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楼模型与算法
Q1=q v (t n i - t w ) Q2=A F [(t i +t i+1)/2-tn i]1+B Q3=1.163 G (t i+1-t i)


Q1 —房间的实际耗热量 (w)；Q2 —散热器的实际耗热量 (w)；Q3 —供热系统的实际供热量(w)；q —房间供暖体积 概算热指标(w/(m3℃))；G —供热系统的实际流量(t /h)； t n i —第i层房间实际温度(℃)；t w —室外实际温度(℃)； t i —第i层散热器的出口实际温度(℃)；ti+1 —第i层散热器 的入口实际温度(℃)；
系统管理 系 统 简 介 系 统 帮 助 系 统 推 出
主界面图
数据维护
单位名称维护
节点仿真
房间仿真界面热力站仿真趋势图Fra bibliotek热网仿真
特色与创新



供热子系统粗粒度建模与求解 自控系统优化设计及参数整定 热力站最佳运行方案的确定 流体网络图形自动生成
特色与创新



水压图的计算机绘制与输出 多种软件集成与协调 安全经济的设备选型与网络扩展 良好的人机交互与合理的人机分工
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热力站建模与仿真
基本假设：
⒈ ⒉ ⒊ ⒋ ⒌

板间流体的流动为一维稳态流动； 常物性； 厂家提供对流换热系数的可靠实验数据； 污垢系数可以在运行中实测出来； 各板间参数均匀一致。
在上述基本假设下可以提出如下基于实验数据 得到的半经验数学模型。：
热力站建模与仿真
t1 t1 q1 A F C ( ) P1 1 1 1 L z t 2 t 2 q2 F C ( ) 2 2 P 2 2 L z t j ( q1 q 2 ) m j C j t1 t j q 1 RS 1 2 2 1 t j t2 q 2 RS 1 2 2 2
房间动态离散模型与求解（2）
i 1 (m 1)[t new (2) t new (1)] 1 MC 1 t ( 1 ) t ( 1 ) w [t new (1) t wnew ] new old 2 tim e (m 1) 2 r i 2, m 1 1 MC t new (i) t old (i) (m 1)[t new (i 1) t new (i 1) 2t new (i)] tim e m 1 r im 1 MC 1 t new (m) t old (m) n [t nnew t new (m)] (m 1)[t new (m) t new (m 1)] tim e m 1 2 r
应用前景



可以实现供热系统的优化运行 可以校核设计的合理性 制定科学的热负荷发展计划 指导供热系统的改造 指导供热系统自动控制系统优化设计
后继开发



进行供热系统动静态仿真 进行系统故障诊断 多热源环网仿真
谢谢
2003.3
水压图显示
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热网图形自动生成
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供热系统的基本结构
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房间动态离散模型与求解(1)
先对其物理模型作如下简化： 1.标准房间与邻房不发生热交换； 2.常物性； 3.室内对流换热系数为常数，室外对流换 热系数为风速的单值函数； 4.冷风渗透、太阳辐射及其他因素作为房 间内热源（冷源）考虑，且变化规律已知 5.室内温度分布均匀，室内空气的热惯性 忽略； 6.不考虑散热器的热惯性。 下面将外墙分成m层，分别对每一层列热 平衡方程如下：
设计情况
多层次系统开发 模块化的设计方法 大量现场数据的开发与提取 多种工具软件的合理选择与使用



多层次系统开发
信息反馈
最小系统
原型系统
进化系统
信息反馈
信息反馈
难点和技术突破



求解超越方程 数据库按采样时间插值 阀门和泵的选型 组态与数据库的合理连接
难点和技术突破



全网的流量分布计算 全网的压力分布计算 各管段管径 选取 系统中最不利环路的确定