[發明專利]熱網解列運行方案實時優化方法及其系統

在審

• 申請號: 201811025604.6
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN108876066A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 林向陽;李嵐;郝靜麒
• 申請（專利權）人: 常州英集動力科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/26;G06F17/50
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務所 32225
• 代理人: 孫彬

本發明涉及多熱源城市熱網的運行實時優化領域，具體為一種熱網解列運行方案實時優化方法及其系統，熱網解列運行方案實時優化方法，包括：步驟S100，建立熱網仿真模型；步驟S200，建立適應度函數；步驟S300，確定約束條件；以及步驟S400，熱網實時優化。本發明通過建立熱網仿真模型，以及建立適應度函數和確定約束條件相配合，實現了熱網實時優化。

技術領域

本發明涉及多熱源城市熱網的運行實時優化領域，具體為一種熱網解列運行方案實時優化方法及其系統。

背景技術

目前我國是世界上最大的能源消費國，而且我國能源利用效率偏低，能源結構中化石能源比例較大。目前，國家面臨的環保壓力十分巨大。因此，國家逐漸關閉低效率的中小工業鍋爐，建設集中供熱管網和工業供熱園區，來提高能源利用效率。

面向能源轉型，我國城市供熱系統呈現出以下發展新趨勢：在熱源供給側，加速淘汰中小型燃煤供暖鍋爐并采用大機組供熱改造替代，供能方式上除采用大中型燃煤、燃氣熱電聯產機組以及尖峰熱水鍋爐之外，正在大力推進工業過程余熱供暖、生活垃圾及生物質能供熱，以及風能電熱鍋爐供暖、太陽能供暖、核電供熱等新技術實現供熱系統多源互補，利用儲熱裝置減輕熱源側負荷波動，提高新能源的利用效率；在熱網輸配側，為確保供熱可靠性，增加調度靈活性，城市供熱系統的一級網進一步向互聯、成環的結構發展，以支撐多源互補城市供熱系統運行。

在北方地區的民用供熱領域，為實現清潔供熱的目標指標并充分利用低成本熱源的供熱能力，多源互補供熱技術在城市供熱系統逐步被采用。在大型城市供熱系統中，通常設置有多個熱源互補互備，包括效率高或經濟性能好的可主動調度熱源，也包括一些能量密度低、不穩定的低碳清潔熱源。

在供熱系統運行中，通過熱網的多個解列閥門將拓撲上連通的大型熱網解列成子熱網運行，或通過解列閥門的開閉組合調控介質流向從而調整熱網負荷分配和用戶供熱參數，是多源熱網常用的調度方法。由于不同熱源的經濟性不同，且隨季節及用戶生產周期的變化，熱網的負荷會發生變化。因此熱網工況是動態變化的，因此熱網的調度優化是實時進行的，解列方式需要按照工況變化動態切換，僅僅依靠人工調度是無法保障的。

基于上述問題，需要設計一種新的城市熱網解列運行方案實時優化方法。本專利正是基于信息物理系統的架構建立熱網實時調度系統，以源側、網測和用戶側的綜合總成本為適應度函數，計算不同閥門解列方案的適應度結果。利用服務器集群并行計算，通過啟發式優化算法，實現對適應度函數的優化計算。最終根據信息層的分析決策，綜合考慮經濟與安全，得到當前工況下的優選調控方案。這種基于信息物理系統架構的實時優化方法是熱網智慧化的發展方向。

發明內容

本發明的目的是提供一種熱網解列運行方案實時優化方法及其系統。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種熱網解列運行方案實時優化方法，包括：

步驟S100，建立熱網仿真模型；

步驟S200，建立適應度函數；

步驟S300，確定約束條件；以及

步驟S400，熱網實時優化。

進一步，所述建立熱網仿真模型包括：

步驟S101，建立城市熱網模型；

所述城市熱網模型包括：GIS地理信息和熱網物理結構信息；

所述GIS地理信息包括：熱網中熱源、用戶和管網，以及閥門、疏水器、泵和補償器等組件的位置和標高；

所述熱網物理結構信息包括：管道尺寸和保溫層信息，以及閥門、疏水器、泵以及補償器的結構信息。

進一步，所述建立熱網仿真模型還包括：

步驟S102，建立熱網計算求解器；