Opstartsregulering af pumper

Abstract

Denne rapport er opbygget på følgende måde. Først en indledning, der beskriver fjernvarmes berettigelse i samfundet. Dernæst kommer en problemanalyse med beskrivelse af variationerne i fjernvarmesystemet samt en beskrivelse af de enkelte parametre, afsluttende med en kort beskrivelse af trykstød, der giver støjgener hos forbrugerne. Dette leder direkte til problemformuleringen: Hvorledes kan en reguleringsstrategi udarbejdes, og hvorledes kan den se ud, når dens formål er at eliminere støjgener hos fjernvarmekunderne som følge af trykbølger i rørene som følge af opstart af pumperne? I problemløsningen er der udarbejdet en model på baggrund af en forsøgsmåling. Dette giver: e(t)=-10*e^(-t) Modellen fører til open-loop-regulering og closed-loop-regulering. Der udarbejdes to open-loop-reguleringsstrategier. Den bedste er med input fra en Signal Builder. Denne reguleringsstrategi opfylder begge designkriterier, nemlig at risetime skal være 135 s, og at overshoot ikke må overstige 5 %. Derudover er der udarbejdet en closed-loop-reguleringsstrategi. Den her fittede PI-regulator lever ikke op til designkriteriet med en risetime på 135 s. I diskussionen forsøges det at optimere på modellen med PI-regulatoren ved at indsætte en rampebegrænsning to forskellige steder i modellen. Men stik imod forventningen får rampebegrænsningen systemet til at blive hurtigere. I diskussionen bliver det tydeligt, at den bedste strategi er open-loop-regulering med Signal Builder, men denne er ikke direkte implementerbar hos Aalborg Forsyning, Varme. Det ville derfor være interessant i samarbejde med Aalborg Forsyning, Varme at finde en metode til implementering af et input svarende til det, der leveres af Signal Builder.

This report is structured as follows. First, there is an introduction that describes the district heating legitimacy in the community. Next comes the problem analysis describing the variations of the district heating system and a description of the individual parameters, finishing with a short description of the water hammer that provide noise nuisance for consumers. This leads to the problem statement: How can a control strategy be developed and how does it look when its purpose is to eliminate the noise pollution by homeowners as a result of water hammer in the pipes due to the start-up of the pumps? In problem solving, a model based on an experimental measurement is developed. This yield: e(t)=10*e^(-t) The model leads to the open-loop control and closed-loop control. Two open-loop control strategies are developed. The best is the one with input from a Signal Builder. This regulatory approach meets both design criteria, namely that the rise time must be 135 s, and the overshoot should not exceed 5%. In addition, a closed-loop control strategy is developed. This fitted PI controller does not meet the design criteria with a rise time of 135 s. The Discussing seeks to optimize the model with PI controller by inserting a ramp limitation in two different locations in the model. But contrary to expectation ramp limitation tends to make the system faster. In the discussion it becomes clear that the best strategy is open-loop control with Signal Builder, but this is not directly implementable at Aalborg Supply, Heating. It would therefore be interesting in cooperation with Aalborg Supply, Heat to find a way to implement an input equivalent to that provided by the Signal Builder.

A professional bachelor project report from Aalborg University

Opstartsregulering af pumper