[發明專利]一種基于PSO算法的多熱源環狀熱網水力優化調度方法

有效

• 申請號: 201811521106.0
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109636037B
• 公開（公告）日: 2023-02-14
• 發明（設計）人: 畢立波;成慶敏;祝成智;盧剛;李梁;由世俊;張歡;王雅然;高鑫磊;米雷洋
• 申請（專利權）人: 石家莊華電供熱集團有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/26;G06N3/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李素蘭

1.一種基于PSO算法的多熱源環狀熱網水力優化調度方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、根據熱網實際情況輸入各個熱力站的用戶流量需求Q_sub、熱源個數d+1和熱力站個數n，并確定慣性權重w、自我學習因子c₁、群體學習因子c₂、種群粒子個數m和迭代次數z；

步驟二、k工況下，設定初始迭代值為和其中，k＝0，1，2，…，z；z為迭代次數，i＝1，2，…，m；包括：

k工況下，各熱源流量確定粒子位置且滿足其中，j＝1，2，3，…，d+1，r＝1，2，3，…，n；表示第j個熱源k工況下的流量，Q_sub,r表示第r個熱力站用戶流量需求，

k工況下，各熱源流量變化量給定粒子速度k＝0時，稱粒子位置為初始粒子位置其中，各熱源流量是隨機分配的，稱粒子速度為初始粒子速度其中，各熱源流量變化量是隨機分配的；

步驟三、根據基本環路分析法計算各支路流量G^k，進而求出熱力站分支阻抗供水管網節點壓力Pg^k和供水管網節點壓力Ph^k；

步驟四、通過步驟三計算得出的各支路流量G^k、熱力站分支阻抗供水管網節點壓力Pg^k和供水管網節點壓力Ph^k計算熱源的循環泵總耗功W^k，在k工況下，有i個粒子位置和i個粒子速度因此，算出i個熱源的循環泵總耗功，i個熱源的循環泵總耗功中最小熱源總耗功對應的粒子位置即為個體最優值針對k工況及k工況以前所有工況計算出i×(k+1)個熱源總耗功，i×(k+1)個熱源總耗功中最小熱源總耗功對應的粒子位置即為全局最優值

步驟五、判斷k≥z是否滿足，

若不滿足，則令k＝k+1，并根據式(1)優化粒子速度，根據式(2)優化粒子位置，

此時，k≠0，粒子速度中各熱源流量變化量以及粒子位置中各熱源流量分別根據式(1)和式(2)計算求得，返回步驟三；

若滿足，輸出全局最優解以及該全局最優解對應的熱源的循環泵總耗功W^k。

2.根據權利要求1所述基于PSO算法的多熱源環狀熱網水力優化調度方法，其特征在于，步驟五中，熱源的循環泵總耗功計算公式為：

公式中：γ為熱源的供水溫度下水的容重(kg/m·s²)；為k工況下，第j的熱源的循環泵的揚程，單位m；為k工況下，第j的熱源的循環泵的流量，單位m³/s；為k工況下，第j的熱源的循環泵的效率，其中，j＝1，2，3，…，d+1。

3.根據權利要求2所述基于PSO算法的多熱源環狀熱網水力優化調度方法，其特征在于，

γ＝9800kg/m·s²；由粒子位置及確定；由各個熱源的循環泵的效率特性曲線得出；的計算過程如下：

j＝1，設定第1的熱源的循環泵入口處壓力為0，則第1的熱源的循環泵出口壓力為泵入口壓力為0，供水管網節點壓力以泵出口壓力為參考點，回水管網節點壓力以泵入口壓力為參考壓力，計算出供水管網各個節點的實際壓力回水管網各個節點的實際壓力Psh^k＝Ph^k；

計算各個熱力站的需用壓頭其中，為熱力站閥門全開時的阻抗，為保證管網運行需滿足熱力站節點資用壓力不低于需用壓力，需滿足

式(3)中，r＝1，2，…，n；n為熱力站數量；均有下角標sub，分別表示為Pg^k，Ph^k管網全部節點壓力矩陣里對應為熱力站節點壓力子塊矩陣，下角標(sub,r)表示為第r個熱力站的參數，即為所求的第1的熱源的循環泵的揚程；

第1的熱源的循環泵的揚程已經確定，對于其他熱源的循環泵的揚程根據式(4)計算：

式(4)中，j＝2，3，…，d+1；均有下角標sc，分別表示為Pg^k，Ph^k管網全部節點壓力矩陣里對應為熱源的節點壓力子塊矩陣，下角標(sc,j)表示為第j個熱源的參數，即為其他熱源的循環泵的揚程。