|
При решении задач управления
технологическими процессами в системах теплоснабжения и отопления важно
оценить полноту и качество исходной информации, шаг квантования непрерывных
сигналов. Перечень необходимой информации здесь существенно зависит от
степени и вида автоматизации.
Основной особенностью центрального регулирования в СЦТ, не
оснащенных устройствами местного автоматического регулирования, является
необходимость ориентации на наиболее неблагополучную, но достаточно
представительную группу зданий. Неизбежный перерасход теплоты в этом случае
частично устраняется дополнительным местным регулированием. Степень
совершенства конкретного местного регулирования определяет перерасход
теплоты. При наличии комплексной автоматики избыточность подачи теплоты
практически отсутствует и регулирование параметров осуществляется по среднему
потребителю. [42,69].
В получении полной информации о главном регулируемом
параметре — температуре внутреннего воздуха — существуют принципиальные
трудности. Поэтому в специальной литературе имеется большое число публикаций
о выборе контролируемых параметров и способах регулирования. Анализ
преимуществ и недостатков автоматизации при использовании tB для
регулирования системы отопления выполнен в ЦНИИЭП инженерного оборудования А.
3. Ивянским и И. Б. Павлиновой.
Они, помимо известных недостатков, отмечают возникающий
перерасход теплоты, исключение возможности индивидуального регулирования,
отсутствие стимулирования жильцов в сокращении теплопотерь. Регулирование по
возмущению более сложно и менее точно. Однако такая система позволяет в
широком диапазоне осуществлять индивидуальное регулирование.
Задачу регулирования систем отопления можно разбить на две
части. В первой основным является определение фактических и нормируемых
расходов теплоты на отопление, создание условий стимулирования сокращения
теплопотерь. Во второй части определяющим служит обеспечение температурных
условий не ниже нормируемых. С этих позиций идеальным может быть
автоматизированное обеспечение в каждом отапливаемом помещении индивидуального
переменного графика температуры внутреннего воздуха с информацией
потребителей и расчетной организации о теплозатратах и стоимости
израсходованной тепловой энергии. Такая система учитывала бы тепловыделения,
коэффициент использования помещений и позволяла бы выявлять резервы экономии
тепловой энергии. Естественно, что создать такую систему достаточно сложно,
поэтому следует искать альтернативные решения.
Ввиду того что центральное регулирование осуществляется с
определенной избыточностью и ставит задачу рационального распределения
теплоносителя по потребителям для достижения требуемых параметров внутреннего
воздуха в помещениях, необходимо иметь информацию о качестве соблюдения
теплового режима.
Как известно, на тепловом вводе прямому измерению
поддаются температуры прямой и обратной воды, расход воды или перепад
давлений. Здесь существует корреляционная зависимость между рассматриваемыми
величинами.
Как отмечает А. П. Сафонов, на тепловой баланс зданий
влияет большое число случайных и преимущественно независимых факторов. По
существу, в условиях эксплуатации тепловая сеть с потребителями является
вероятностной системой, и точно учесть влияние на тепловой баланс зданий всех
факторов.затруднительно. Однако обратная вода в интегрированной форме несет
отмеченную информацию и может быть критерием оценки теплового режима зданий и
параметром для адаптации моделей управления режимами.
Проведенные численные эксперименты позволяют сделать вывод
о том, что такой подход перспективен. Вместе с тем системы вентиляции, горячего
водоснабжения, тепловые сети снижают достоверность информации при измерениях
непосредственно в котельных. Поэтому в автоматизированных системах
теплоснабжения сведения о параметрах ть тг, G(AP) на тепловых вводах могут
дать достаточно полную информацию как по относительному расходу теплоты, так
и по тепловому режиму. На основании полученных данных можно осуществлять
регулирование тепловых и гидравлических режимов тепловых сетей с адаптацией
моделей управления.
В связи со значительным запаздыванием по каналу управления
необходима упреждающая информация метеопараметров, нагрузки горячего
водоснабжения, теплового состояния района и т. п.. Такого типа задачи по
прогнозу рассматривались в работах С. И. Быкова, А. И. Быковой, А. С.
Чистовича, И. М. Ми- хайленко и др. Качество исходной информации, ее
обработка может оцениваться с помощью методов, изложенных в главе VI.
Как известно, непрерывные сигналы обычно имеют лучшие
характеристики, чем дискретные, поэтому с целью более качественного
управления такт квантования следует выбирать как можно меньшим. С другой
стороны, большой поток информации приводит к увеличению времени обработки и
иным затратам. При выборе такта квантования, помимо требуемого качества
управления, необходимо учитывать следующие факторы: динамику элементов
системы теплоснабжения, спектры возмущения, особенности исполнительных
устройств, свойства измерительных приборов, вычислительные затраты,
используемую модель объекта.
На выбор такта квантования существенное влияние оказывает
динамика объекта управления, поскольку она определяет как структуру
передаточной функции, так и ее постоянную времени. В связи с этим такт
квантования является функцией времени задержки, чистого запаздывания и т. д.
Как правило, чем больше постоянная времени, тем больше такт квантования.
Таким образом, шаг квантования выбирается на основании
большого числа требований, многие из которых оказываются противоречивыми.
Кроме того, для упрощения структуры программного обеспечения часто приходится
выбирать один и тот же такт квантования в различных контурах управления.
Обоснование выбора такта квантования для различных' случаев приведено в
работах [30, 81].
|