[發(fā)明專利]城市集中供熱系統(tǒng)升降溫過程預(yù)測分析方法及其系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010278317.7
• 申請日: 2020-04-10
• 公開（公告）號: CN111523210B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝靜麒;張浩然;趙瓊
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江英集動力科技有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/08
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務(wù)所 32225
• 代理人: 孫彬

1.一種城市集中供熱系統(tǒng)升降溫過程預(yù)測分析方法，其特征在于，包括：

獲取運(yùn)行數(shù)據(jù)；

構(gòu)建供熱系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)及供熱系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)建升降溫過程動態(tài)映射模型；

獲取信息；以及

根據(jù)信息通過升降溫過程動態(tài)映射模型預(yù)測各熱力站及用戶室溫在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的升降溫過程；

所述運(yùn)行數(shù)據(jù)包括：熱源溫度、熱力站溫度、熱用戶溫度和供熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)；

所述構(gòu)建供熱系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的方法包括：

根據(jù)圖論對供熱管網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，以建立供熱系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

所述根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)及供熱系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)建升降溫過程動態(tài)映射模型的方法包括：

基于供熱系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)建升降溫過程動態(tài)映射模型；

所述升降溫過程動態(tài)映射模型包括：溫度響應(yīng)分模型和滯后時間分模型

所述溫度響應(yīng)分模型包括：一次側(cè)溫度響應(yīng)子模型和二次側(cè)溫度響應(yīng)子模型；

所述一次側(cè)溫度響應(yīng)子模型為：

所述二次側(cè)溫度響應(yīng)子模型為：

其中，Q₀、M_i、Q_j和Q'_j分別為熱源供熱量、換熱站散熱量、一次側(cè)管網(wǎng)散熱量和二次側(cè)管網(wǎng)散熱量；C_p為一次側(cè)熱水比熱容；q_j、q_i分別為一次側(cè)第j條管網(wǎng)流量和第i個換熱站的流量；T_j,g、T_j,h、T_i,g、T_i,h分別為一次側(cè)管網(wǎng)和換熱站的供水溫度、回水溫度；Q'_i為用戶室內(nèi)散熱器散熱量；ε為無量綱比熱系數(shù)；W_min為散熱器中熱流體流量當(dāng)量；t_i,g、t_i,n分別為散熱器熱水溫度、用戶室內(nèi)空氣溫度；n、m、x分別為供熱系統(tǒng)中的換熱站數(shù)量、一次側(cè)管網(wǎng)數(shù)量和終端用戶數(shù)量；

所述滯后時間分模型包括：水力工況基本子模型、管網(wǎng)滯后時間子模型和總滯后時間子模型；

所述水力工況基本子模型為：

所述管網(wǎng)滯后時間子模型為：

所述總滯后時間子模型為：

其中，A為管網(wǎng)關(guān)聯(lián)矩陣，為n×m階矩陣，即供熱系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中節(jié)點(diǎn)為n+1，m為一次側(cè)管網(wǎng)數(shù)量；

B_f為管網(wǎng)的基本回路矩陣，為(m-n)×m階矩陣；G為管段流量向量，G＝(G₁,G₂,…，G_m)；ΔH為管段阻力壓降，ΔH＝(ΔH₁,ΔH₂,…,ΔH_m)；S為管段阻力特征系數(shù)矩陣，S＝diag{S₁,S₂,…,S_m}；|G|為管段流量G的絕對m階對角矩陣，|G|＝diag{|G₁|,|G₂|,…,|G_m|}；DH為管段的水泵向量，DH＝(DH₁,DH₂,…,DH_m)^T，當(dāng)管段無水泵時，DH＝0，當(dāng)管段有水泵時，DH為水泵揚(yáng)程；Z為管段支路中兩節(jié)點(diǎn)的位能差向量，Z＝(Z₁,Z₂,…,Z_m)^T；q_j為第j條一次側(cè)管網(wǎng)的流量；v_j為第j條供水邊內(nèi)流體流速，單位m/s；d_j為第j條供水邊管徑；l_j為第j條供水邊管長；τ_j為流體通過第j條供水邊需要的時間；τ_i為第i個換熱站滯后時間；q_i為第i個換熱站流量；η為換熱站中影響傳熱時間的變量綜合；τ₀、τ₁、τ₂、τ₃分別為總滯后時間、一次側(cè)滯后時間、二次側(cè)滯后時間、換熱站滯后時間；ψ為二次側(cè)滯后時間修正系數(shù)；

根據(jù)溫度響應(yīng)分模型和滯后時間子模型獲取各節(jié)點(diǎn)、換熱站、熱用戶的溫度及溫度變化時間。