恒温供热自控循环动态平衡控制系统、方法、数据处理终端
阅读说明：本技术 恒温供热自控循环动态平衡控制系统、方法、数据处理终端 (Constant-temperature heat supply automatic control circulation dynamic balance control system and method and data processing terminal ) 是由 杨金钢 刘正鸿 王浩 陈朝政 孙金龙 宋丽娟 于 2021-08-02 设计创作，主要内容包括：本发明属于恒温供热技术领域,公开了一种恒温供热自控循环动态平衡控制系统、方法、数据处理终端,进行能效计算、能源计算、自适应控制,建立能源管理AI控制模型与真实数据反馈的闭环控制,利用实际的运行数据结果反馈,不断优化能源管理AI控制模型,使能源管理AI控制模型真实。本发明合理分配各机组供热单元的各压力等级供热负荷的能力,避免用户侧供热参数过大波动,影响用户安全,达到减人增效的目的；对供热单元的经济性进行实时计算,热调中心根据供热单元的经济性排名进行经济调度,保证供热效益的最大化,达到了节能减排的效果；同时供热目标的供热温度不会因供水温度的变化而产生巨大的波动,保证供暖了质量。(The invention belongs to the technical field of constant-temperature heat supply, and discloses a constant-temperature heat supply self-control circulation dynamic balance control system, a method and a data processing terminal, which are used for carrying out energy efficiency calculation, energy calculation and self-adaptive control, establishing closed-loop control of an energy management AI control model and real data feedback, and continuously optimizing the energy management AI control model by utilizing actual operation data result feedback to ensure that the energy management AI control model is real. The invention reasonably distributes the heat supply load capacity of each pressure grade of each unit heat supply unit, avoids the influence on the user safety caused by the overlarge fluctuation of the heat supply parameters at the user side and achieves the purposes of reducing the number of people and improving the efficiency; the economy of the heat supply unit is calculated in real time, and the heat regulation center carries out economic dispatching according to the economy ranking of the heat supply unit, so that the maximization of heat supply benefit is ensured, and the effects of energy conservation and emission reduction are achieved; meanwhile, the heat supply temperature of the heat supply target cannot generate huge fluctuation due to the change of the water supply temperature, and the heat supply quality is ensured.)
技术领域
本发明属于恒温供热技术领域，尤其涉及一种恒温供热自控循环动态平衡控制系统、方法、数据处理终端。
背景技术
目前，城市集中供热系统中用以传送热量的中间媒介，也称热媒或带热体。现代热工过程中广泛采用的供热介质是水，因为水在自然界中大量存在，热容量大，在换热过程中能经济有效地循环运行。城市集中供热系统也普遍采用水为供热介质，以热水或蒸汽的形态，从热源携带热量，经过热网送至用户。由水泵驱动进行循环，水的流速约为1~2米/秒，输送半径达10公里以上。供回水温度根据技术经济比较确定。中国城市集中供热系统在采暖室外计算温度时，设计供水温度多采用130℃或150℃，回水温度则为70℃。当室外气温高于采暖计算温度时，常用降低介质温度的方法进行调节，这样既可减少输送介质途中的管道热损失，又便于利用供热机组的低压抽汽，提高热电厂供热的经济效益。然而，现有恒温供热自控循环动态平衡控制系统技术中供热用燃气锅炉负荷的设定主要依靠操作人员的经验来确定，且设定方法主要是根据实时的天气气温变化对锅炉负荷做相应的调节，导致锅炉负荷参数波动过大，造成资源的浪费；同时，由于供热系统中供热压力等级多、汽源口复杂，供热稳定性要求高，当用户侧供热流量大幅变化或供热单元出现断供等异常时会产生比较严重的后果，这给运行人员日常监盘、方式调度带来了极大的压力。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
（1）现有恒温供热自控循环动态平衡控制系统技术中供热用燃气锅炉负荷的设定主要依靠操作人员的经验来确定，且设定方法主要根据实时的天气气温变化对锅炉负荷做相应的调节，导致锅炉负荷参数波动过大，造成资源的浪费。
（2）由于供热系统中供热压力等级多、汽源口复杂，供热稳定性要求高，当用户侧供热流量大幅变化或供热单元出现断供等异常时会产生比较严重的后果，这给运行人员日常监盘、方式调度带来了极大的压力。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种恒温供热自控循环动态平衡控制系统、方法、数据处理终端。
本发明是这样实现的，一种恒温供热自控循环动态平衡控制方法，包括：能效计算：通过能耗表测量，根据送风温度、回风温度、送风风量、根据水阀开度、水阀KVS值、水道温差共同参与计算；计算出空调机组能耗；每15~30分钟进行一次误差消除计算，去掉误差的空调能耗存入数据库，用于能耗统计分析和区域能耗计算；
能源计算：每15~30分钟计算一次能耗能效，计算区域能耗量；按月度给出能源使用情况报告，使用时间以及计费信息；
自适应控制：建立能源管理AI控制模型，建立人工智能能源管理机器人，自动分析工况数据，选择适合的能源管理AI控制模型；所述能源管理AI控制模型包括：春秋季、夏季、冬季工况的标准AI控制模型；根据实际的运行数据，进一步优化夏季标准AI控制模型，控制湿度温度；
建立能源管理AI控制模型与真实数据反馈的闭环控制，利用实际的运行数据结果反馈，不断优化能源管理AI控制模型，使能源管理AI控制模型真实。
进一步，所述能源管理AI控制模型包括AI控制器；所述AI控制器包括：
G(s)为实际控制对象，Gm(s)为过程对象的数学模型，C(s)为AI控制器，AI控制器的控制量输出为Y(s)，R(s)、D(s)分别为控制系统的输入和干扰信号；d(s)是系统过程输出Y(s)与模型输出 Ym(s)的偏差反馈信号。
进一步，AI控制的结构在闭环控制环节中，采用前馈闭环控制补偿法构建闭环控制网络模型，所述闭环控制网络模型包括以G11……G33为变风量空调系统的原模型，C11……C33兼任AI控制器与闭环控制控制器的功能，Gm11……Gm33为对象模型估计，D1(s)、D2(s)、D3(s)为给定值鲁邦滤波器，F1(s)、F2(s)、F3(s)为模型不匹配鲁邦滤波器；
构建的闭环控制网络模型采用多输入多输出内模闭环控制控制方法进行闭环控制，前馈串联对角闭环控制阵和控制器的内模矩阵相结合，使控制器执行闭环控制补偿器和AI控制器的计算功能；
记Gm（s）=G-(s) G+(s), Gm+（s）为闭环控制网络模型中包含时滞和不稳定零点的部分，Gm-（s）为闭环控制网络模型的最小相位部分；
通过控制器的内模闭环控制控制，解除控制回路的耦合性，实现能源管理AI控制模型在能效计算、能源计算中的调控。
进一步，所述闭环控制模型为：
反馈信号为：d（s）=；
所述AI控制器表示为:
。
本发明的另一目的在于提供一种恒温供热自控循环动态平衡控制系统，包括：
能效计算模块，用于通过能耗表测量，根据送风温度、回风温度、送风风量、根据水阀开度、水阀KVS值、水道温差共同参与计算；计算出空调机组能耗；每15~30分钟进行一次误差消除计算，去掉误差的空调能耗存入数据库，用于能耗统计分析和区域能耗计算；
能源计算模块，用于每15~30分钟计算一次能耗能效，计算区域能耗量；按月度给出能源使用情况报告，使用时间以及计费信息；
自适应控制模块，用于建立能源管理AI控制模型，建立人工智能能源管理机器人，自动分析工况数据，选择适合的能源管理AI控制模型；所述能源管理AI控制模型包括：春秋季、夏季、冬季工况的标准AI控制模型；根据实际的运行数据，进一步优化夏季标准AI控制模型，控制湿度温度；
控制模型优化模块，用于建立能源管理AI控制模型与真实数据反馈的闭环控制，利用实际的运行数据结果反馈，不断优化能源管理AI控制模型，使能源管理AI控制模型真实。
进一步，所述恒温供热自控循环动态平衡控制系统还包括：
温度检测模块，与中央控制模块连接，用于通过温度检测器检测供热温度；
温度调节模块，与中央控制模块连接，用于调节供热温度；
平衡模块，与中央控制模块连接，用于对恒温供热自控循环动态进行平衡处理；
热负荷预测模块，与中央控制模块连接，用于对供热热负荷进行预测；
负荷调节模块，与中央控制模块连接，用于调节供热用燃气锅炉负荷参数，包括：
获取未来时间段内，供热系统中所有的换热站对应供热目标的预估供热总热量；获取过去时间段内，所有的所述换热站对应供热目标的预估供热总热量以及实际供热总热量；其中，所述供热总热量的预估公式为：
Q预估＝∑Qiη；
其中，Q预估为所述预估供热总热量；Qi为所述第i个换热站对应供热目标的预估供热热量；η为所述换热站的换热效率；
所述供热系统中每个换热站对应供热目标的预估供热热量计算公式为：
；
其中，Q为所述供热系统中每个换热站对应供热目标的预估供热热量；Qm所述供热目标所在的建筑设计供暖负荷；s为所述供热目标的供暖面积；tn1为所述供热目标的指定供暖温度；tw为所述时间段内的预报的平均气温；td为要求的最低供暖平均温度；
综合所述未来时间段内预估供热总热量、过去时间段内预估供热总热量以及实际供热总热量，得到所述未来时间段内的锅炉负荷参数；所述未来时间段以及所述过去时间段的时长相同；重复上述步骤，更新所述锅炉负荷参数；
其中，所述实际供热总热量的计算公式为：
Q实际＝∑Qjη；
其中，Q实际为所述实际供热总热量；Qj为所述第j个换热站对应供热目标的实际供热热量；η为所述换热站的换热效率。
进一步，所述恒温供热自控循环动态平衡控制系统，还包括：
中央控制模块，与温度检测模块、温度调节模块、平衡模块、热负荷预测模块、负荷调节模块、供热调度模块、计费模块、显示模块连接，用于控制各个模块正常工作；
供热调度模块，与中央控制模块连接，用于基于多机组供热单元协同供热安全经济调度；
计费模块，与中央控制模块连接，用于通过计费程序对供热使用进行计费；
显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器显示温度、预测结果、计费信息。
进一步，负荷调节模块中，所述供热系统中每个换热站对应供热目标的实际供热热量的计算公式为：
；
其中，Q为所述供热系统中每个换热站对应供热目标的实际供热热量；Qm所述供热目标所在的建筑设计供暖负荷；s为所述供热目标的供暖面积；tn2为所述供热目标的指定供暖温度；tw为所述时间段内的实际的平均气温；td为要求的最低供暖平均温度。
进一步，负荷调节模块中，所述综合所述未来时间段内预估供热总热量、过去时间段内预估供热总热量以及实际供热总热量，根据下式得到所述未来时间段内的锅炉负荷参数：
；
其中，Q′为所述未来时间段内的锅炉负荷参数；T为所述未来时间段内以及过去时间段内的时长；QT1预估为所述未来时间段内预估供热总热量；QT2预估为所述过去时间段内预估供热总热量；QT2实际为所述过去时间段内实际供热总热量；η为换热站的换热效率。
进一步，供热调度模块中，所述基于多机组供热单元协同供热安全经济调度，包括：
计算某一供热压力等级用户的供热需求；热调中心根据用户侧供热需求，计算所有供热单元机组所需提供的供热总量；
热调中心实时计算所辖机组的经济性，分析各台机组供热经济性；
分配供热负荷；热调中心供热指令通过modbus通讯协议分配给各个供热单元，供热单元及时响应热调中心指令；各供热单元反馈热调中心调节效果，热调中心监测各供热单元的流量总和与用户侧流量需求的平衡。
进一步，所述某一供热压力等级用户的供热需求计算方法为：
将用户侧供热母管蒸汽压力P1和供热蒸汽流量Q1上传至热调中心；
热调中心实时检测供热母管蒸汽压力P1和供热蒸汽流量Q1的变化，通过函数关系计算出用户侧对供热蒸汽的需求情况；
其中，所述用户侧供热母管蒸汽压力P1和供热蒸汽流量Q1的变化反映用户侧供热蒸汽的需求总量的函数关系为：
f(x)=(KP*ERROR)+Ki*∫ERRORdt+前馈输入；
其中，f(x)为用户侧供热需求总量，变量ERROR为用户侧供热母管蒸汽压力P1的实时变化量，前馈输入为供热蒸汽流量Q1的实时变化量，比例系数KP和积分系数Ki根据供热系统惯性大小进行整定。
进一步，所述分配供热负荷，包括：
在保证安全总量的前提下，根据各台机组供热经济性排名，分配每台机组的供热负荷；
所述热调中心实时计算所辖机组的经济性，分析各台机组供热经济性包括：
分别实时计算每台机组的锅炉效率和汽机发电机效率：
η锅炉=锅炉实时蒸发量*（蒸汽焓-给水焓）/（燃料量*燃料低位发热量）*100%；
η汽机=3600*实发功率/[蒸汽流量*(高压缸焓降+中压缸焓降+低压缸焓降)]；
其中，η发电机取0.995，每台机组总效率为η锅炉*η汽机*η发电机，比较每台机组的效率高低，得出供热经济性排名。
进一步，所述当同一压力等级下的用户侧供热流量Q1和供热单元之间供热流量关系为：
Q1=K1*q1+K2*q2+……+Ki*qi，Ki*qi；
即为分配给各机组供热单元的供热指令；
其中，所述i为供热机组台数，其决定于保证供热安全调度的“N-1原则”的；所述K为根据机组供热经济性的流量分配系数，其原则为经济性好的机组K系数高，经济性差的机组K系数低，其关系为：（K1+K2+……+Ki）/i=1。
本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以应用所述恒温供热自控循环动态平衡控制系统。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机应用所述恒温供热自控循环动态平衡控制系统。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明提供的恒温供热自控循环动态平衡控制系统，通过负荷调节模块及时自动响应用户侧供热需求，合理分配各机组供热单元的各压力等级供热负荷的能力，避免用户侧供热参数过大波动，影响用户安全，达到减人增效的目的；对供热单元的经济性进行实时计算，热调中心根据供热单元的经济性排名进行经济调度，保证供热效益的最大化，达到了节能减排的效果；同时，通过供热调度模块根据当前周期的供热目标预估供热热量、前一个周期的供热目标预估供热热量及实际供热热量得到当前周期的锅炉负荷参数，并根据锅炉负荷参数调节锅炉的供水温度，避免锅炉负荷参数依据实时气温调节波动过大，节约资源。同时供热目标的供热温度不会因供水温度的变化而产生巨大的波动，保证供暖了质量。
本发明提供的一种恒温供热自控循环动态平衡控制方法，包括：能效计算：通过能耗表测量，根据送风温度、回风温度、送风风量、根据水阀开度、水阀KVS值、水道温差共同参与计算；计算出空调机组能耗；每15~30分钟进行一次误差消除计算，去掉误差的空调能耗存入数据库，用于能耗统计分析和区域能耗计算；
能源计算：每15~30分钟计算一次能耗能效，计算区域能耗量；按月度给出能源使用情况报告，使用时间以及计费信息；
自适应控制：建立能源管理AI控制模型，建立人工智能能源管理机器人，自动分析工况数据，选择适合的能源管理AI控制模型；所述能源管理AI控制模型包括：春秋季、夏季、冬季工况的标准AI控制模型；根据实际的运行数据，进一步优化夏季标准AI控制模型，控制湿度温度；
建立能源管理AI控制模型与真实数据反馈的闭环控制，利用实际的运行数据结果反馈，不断优化能源管理AI控制模型，使能源管理AI控制模型真实。
通过上述方案实现了能源的节约。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的恒温供热自控循环动态平衡控制方法流程图。
图2是本发明实施例提供的恒温供热自控循环动态平衡控制系统结构框图；
图中：1、温度检测模块；2、中央控制模块；3、温度调节模块；4、平衡模块；5、热负荷预测模块；6、负荷调节模块；7、供热调度模块；8、计费模块；9、显示模块；10、能效计算模块；11、 能源计算模块；12、自适应控制模块；13、控制模型优化模块。
图3是本发明实施例提供的通过负荷调节模块调节供热用燃气锅炉负荷参数的方法流程图。
图4是本发明实施例提供的通过供热调度模块基于多机组供热单元协同供热安全经济调度的方法流程图。
图5是本发明实施例提供的某一供热压力等级用户的供热需求计算方法的流程图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
本发明提供一种恒温供热自控循环动态平衡控制方法，包括：能效计算：通过能耗表测量，根据送风温度、回风温度、送风风量、根据水阀开度、水阀KVS值、水道温差共同参与计算；计算出空调机组能耗；每15~30分钟进行一次误差消除计算，去掉误差的空调能耗存入数据库，用于能耗统计分析和区域能耗计算；
能源计算：每15~30分钟计算一次能耗能效，计算区域能耗量；按月度给出能源使用情况报告，使用时间以及计费信息；
自适应控制：建立能源管理AI控制模型，建立人工智能能源管理机器人，自动分析工况数据，选择适合的能源管理AI控制模型；所述能源管理AI控制模型包括：春秋季、夏季、冬季工况的标准AI控制模型；根据实际的运行数据，进一步优化夏季标准AI控制模型，控制湿度温度；
建立能源管理AI控制模型与真实数据反馈的闭环控制，利用实际的运行数据结果反馈，不断优化能源管理AI控制模型，使能源管理AI控制模型真实。
所述能源管理AI控制模型包括AI控制器；所述AI控制器包括：
G(s)为实际控制对象，Gm(s)为过程对象的数学模型，C(s)为AI控制器，AI控制器的控制量输出为Y(s)，R(s)、D(s)分别为控制系统的输入和干扰信号；d(s)是系统过程输出Y(s)与模型输出 Ym(s)的偏差反馈信号。
AI控制的结构在闭环控制环节中，采用前馈闭环控制补偿法构建闭环控制网络模型，所述闭环控制网络模型包括以G11……G33为变风量空调系统的原模型，C11……C33兼任AI控制器与闭环控制控制器的功能，Gm11……Gm33为对象模型估计，D1(s)、D2(s)、D3(s)为给定值鲁邦滤波器，F1(s)、F2(s)、F3(s)为模型不匹配鲁邦滤波器；
构建的闭环控制网络模型采用多输入多输出内模闭环控制控制方法进行闭环控制，前馈串联对角闭环控制阵和控制器的内模矩阵相结合，使控制器执行闭环控制补偿器和AI控制器的计算功能；
记Gm（s）=G-(s) G+(s), Gm+（s）为闭环控制网络模型中包含时滞和不稳定零点的部分，Gm-（s）为闭环控制网络模型的最小相位部分；
通过控制器的内模闭环控制控制，解除控制回路的耦合性，实现能源管理AI控制模型在能效计算、能源计算中的调控。
所述闭环控制模型为：
反馈信号为：d（s）=；
所述AI控制器表示为:
。
如图1所示，本发明实施例提供的恒温供热自控循环动态平衡控制方法进一步包括以下步骤：
S101，通过温度检测模块利用温度检测器检测供热温度；通过中央控制模块控制各个模块正常工作；
S102，通过温度调节模块调节供热温度；通过平衡模块对恒温供热自控循环动态进行平衡处理；
S103，通过热负荷预测模块对供热热负荷进行预测；通过负荷调节模块调节供热用燃气锅炉负荷参数；
S104，通过供热调度模块基于多机组供热单元协同供热安全经济调度；
S105，通过计费模块利用计费程序对供热使用进行计费；通过显示模块利用显示器显示温度、预测结果以及计费信息。
如图2所示，本发明实施例提供的恒温供热自控循环动态平衡控制系统包括：
本发明的另一目的在于提供一种恒温供热自控循环动态平衡控制系统，包括：
温度检测模块1、中央控制模块2、温度调节模块3、平衡模块4、热负荷预测模块5、负荷调节模块6、供热调度模块7、计费模块8、显示模块9。
温度检测模块1，与中央控制模块2连接，用于通过温度检测器检测供热温度；
中央控制模块2，与温度检测模块1、温度调节模块3、平衡模块4、热负荷预测模块5、负荷调节模块6、供热调度模块7、计费模块8、显示模块9连接，用于控制各个模块正常工作；
温度调节模块3，与中央控制模块2连接，用于调节供热温度；
平衡模块4，与中央控制模块2连接，用于对恒温供热自控循环动态进行平衡处理；
热负荷预测模块5，与中央控制模块2连接，用于对供热热负荷进行预测；
负荷调节模块6，与中央控制模块2连接，用于调节供热用燃气锅炉负荷参数；
供热调度模块7，与中央控制模块2连接，用于基于多机组供热单元协同供热安全经济调度；
计费模块8，与中央控制模块2连接，用于通过计费程序对供热使用进行计费；
显示模块9，与中央控制模块2连接，用于通过显示器显示温度、预测结果、计费信息。
能效计算模块10，与中央控制模块2连接，用于通过能耗表测量，根据送风温度、回风温度、送风风量、根据水阀开度、水阀KVS值、水道温差共同参与计算；计算出空调机组能耗；每15~30分钟进行一次误差消除计算，去掉误差的空调能耗存入数据库，用于能耗统计分析和区域能耗计算；
能源计算模块11，中央控制模块2连接，用于每15~30分钟计算一次能耗能效，计算区域能耗量；按月度给出能源使用情况报告，使用时间以及计费信息；
自适应控制模块12，中央控制模块2连接，用于建立能源管理AI控制模型，建立人工智能能源管理机器人，自动分析工况数据，选择适合的能源管理AI控制模型；所述能源管理AI控制模型包括：春秋季、夏季、冬季工况的标准AI控制模型；根据实际的运行数据，进一步优化夏季标准AI控制模型，控制湿度温度；
控制模型优化模块13，中央控制模块2连接，用于建立能源管理AI控制模型与真实数据反馈的闭环控制，利用实际的运行数据结果反馈，不断优化能源管理AI控制模型，使能源管理AI控制模型真实。
如图3所示，本发明实施例提供的通过负荷调节模块调节供热用燃气锅炉负荷参数的方法，包括：
S201，获取未来时间段内，供热系统中所有的换热站对应供热目标的预估供热总热量；获取过去时间段内，所有的所述换热站对应供热目标的预估供热总热量以及实际供热总热量；
S202，综合所述未来时间段内预估供热总热量、过去时间段内预估供热总热量以及实际供热总热量，得到所述未来时间段内的锅炉负荷参数；所述未来时间段以及所述过去时间段的时长相同；
S203，重复步骤S201和步骤S202，更新所述锅炉负荷参数。
本发明实施例提供的预估供热总热量是根据下式计算的：
Q预估＝∑Qiη；
其中，Q预估为所述预估供热总热量；Qi为所述第i个换热站对应供热目标的预估供热热量；η为所述换热站的换热效率。
本发明实施例提供的供热系统中每个换热站对应供热目标的预估供热热量，是根据下式计算的：
；
其中，Q为所述供热系统中每个换热站对应供热目标的预估供热热量；Qm所述供热目标所在的建筑设计供暖负荷；s为所述供热目标的供暖面积；tn1为所述供热目标的指定供暖温度；tw为所述时间段内的预报的平均气温；td为要求的最低供暖平均温度。
本发明实施例提供的实际供热总热量是根据下式计算的：
Q实际＝∑Qjη；
其中，Q实际为所述实际供热总热量；Qj为所述第j个换热站对应供热目标的实际供热热量；η为所述换热站的换热效率。
本发明实施例提供的供热系统中每个换热站对应供热目标的实际供热热量，是根据下式计算的：
；
其中，Q为所述供热系统中每个换热站对应供热目标的实际供热热量；Qm所述供热目标所在的建筑设计供暖负荷；s为所述供热目标的供暖面积；tn2为所述供热目标的指定供暖温度；tw为所述时间段内的实际的平均气温；td为要求的最低供暖平均温度。
本发明实施例提供的综合所述未来时间段内预估供热总热量、过去时间段内预估供热总热量以及实际供热总热量，根据下式得到所述未来时间段内的锅炉负荷参数：
；
其中，Q′为所述未来时间段内的锅炉负荷参数；T为所述未来时间段内以及过去时间段内的时长；QT1预估为所述未来时间段内预估供热总热量；QT2预估为所述过去时间段内预估供热总热量；QT2实际为所述过去时间段内实际供热总热量；η为换热站的换热效率。
如图4所示，本发明实施例提供的通过供热调度模块基于多机组供热单元协同供热安全经济调度的方法，包括：
S301，计算某一供热压力等级用户的供热需求；
S302，热调中心根据用户侧供热需求，计算所有供热单元机组所需提供的供热总量；热调中心实时计算所辖机组的经济性，分析各台机组供热经济性，同时分配供热负荷；
S303，热调中心供热指令通过modbus通讯协议分配给各个供热单元，供热单元及时响应热调中心指令；各供热单元反馈热调中心调节效果，热调中心监测各供热单元的流量总和与用户侧流量需求的平衡。
如图5所示，本发明实施例提供的某一供热压力等级用户的供热需求计算方法，包括：
S401，将用户侧供热母管蒸汽压力P1和供热蒸汽流量Q1上传至热调中心；
S401，热调中心实时检测供热母管蒸汽压力P1和供热蒸汽流量Q1的变化；
S403，通过函数关系计算出用户侧对供热蒸汽的需求情况。
本发明实施例提供的用户侧供热母管蒸汽压力P1和供热蒸汽流量Q1的变化反映用户侧供热蒸汽的需求总量的函数关系为：
f(x)=(KP*ERROR)+Ki*∫ERRORdt+前馈输入；
其中，f(x)为用户侧供热需求总量，变量ERROR为用户侧供热母管蒸汽压力P1的实时变化量，前馈输入为供热蒸汽流量Q1的实时变化量，比例系数KP和积分系数Ki根据供热系统惯性大小进行整定。
本发明实施例提供的分配供热负荷方法为：在保证安全总量的前提下，根据各台机组供热经济性排名，分配每台机组的供热负荷。
本发明实施例提供的热调中心实时计算所辖机组的经济性，分析各台机组供热经济性方法为：
分别实时计算每台机组的锅炉效率和汽机发电机效率：
η锅炉=锅炉实时蒸发量*（蒸汽焓-给水焓）/（燃料量*燃料低位发热量）*100%；
η汽机=3600*实发功率/[蒸汽流量*(高压缸焓降+中压缸焓降+低压缸焓降)]；
其中，η发电机取0.995，每台机组总效率为η锅炉*η汽机*η发电机，比较每台机组的效率高低，得出供热经济性排名。
本发明实施例提供的当同一压力等级下的用户侧供热流量Q1和供热单元之间供热流量关系为：
Q1=K1*q1+K2*q2+……+Ki*qi，Ki*qi；
即为分配给各机组供热单元的供热指令；
其中，i为供热机组台数，其决定于保证供热安全调度的“N-1原则”的。
本发明实施例提供的K为根据机组供热经济性的流量分配系数，其原则为经济性好的机组K系数高，经济性差的机组K系数低，其关系为：
（K1+K2+……+Ki）/i=1。
本发明工作时，首先，通过温度检测模块1利用温度检测器检测供热温度；其次，中央控制模块2通过温度调节模块3调节供热温度；通过平衡模块4对恒温供热自控循环动态进行平衡处理；通过热负荷预测模块5对供热热负荷进行预测；通过负荷调节模块6调节供热用燃气锅炉负荷参数；通过供热调度模块7基于多机组供热单元协同供热安全经济调度；然后，通过计费模块8利用计费程序对供热使用进行计费；最后，通过显示模块9利用显示器显示温度、预测结果、计费信息。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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