[發明專利]一種區域能源供熱系統熱泵機組調控方法

有效

• 申請號: 202010960898.2
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112232980B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 周懿;林小杰;李昊;鐘崴
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06Q10/06;G06F30/27;G06F30/25;G06N3/00;G06N3/02;G06N3/08;G06F111/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

1.一種區域能源供熱系統熱泵機組調控方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟S1，收集區域能源系統數據，建立基于數據與智能算法的區域能源供熱系統的熱泵機組供熱模型；

步驟S2，對熱泵機組供熱模型驗證，修正模型系數；

步驟S3，以各熱泵機組負荷為優化變量，區域供熱系統最優經濟性分配與機組最佳COP為目標函數，采用螢火蟲優化算法進行目標函數的求解，根據系統運行條件進行供熱負荷分配方案計算；

步驟S4，結合當前工況生成決策尋優向量，依托尋優向量計算，得到供熱系統負荷分配計算方案；

步驟S5，基于供熱系統負荷分配計算方案，進行調度方案生成，發布調度命令；

步驟S6，供熱系統響應調度指令動作，對熱源熱泵機組進行調節；

步驟S7，收集系統調節運行數據，計算仿真預測偏差，修正系統模型；

所述步驟S1具體包括如下步驟：

步驟S101，對熱泵機組的基本運行歷史數據進行收集；

步驟S102，利用神經網絡對熱泵機組的歷史數據進行模型訓練，建立熱泵的制熱性能系數COP-部分負荷率PLR運行關系模型，以得到各臺熱泵消耗功率的計算模型；

步驟S103，將實際供熱系統運行條件輸入至模型中，得到熱泵機組供熱模型輸出；

所述的步驟S3包括：

步驟S301，在考慮環境效益下，以區域供熱系統最優經濟性分配與機組最佳COP為目標函數，用如下函數表示系統運行經濟效益：

式中：K為參與優化機組數量；E_k為機組k在調度周期內的供熱功率，MW；D_k為機組k在調度周期內的能耗量，t/h；T為調度周期時長，h；C_k為機組k所使用的燃料價格，元/t或元/m3；P_k為對應機組k所使用燃料的上網電價，元/kWh；f_k(E_k,D_k)為機組k的燃料消耗量，t/h或m³/h，函數表達式如下：

式中：a_k、b_k、c_k、M_k分別為機組k的能耗特性參數；其中a_k為機組調度周期內的供熱功率特性系數；b_k為調度周期內的能耗量系數；c_k為機組調度周期內能耗總量特性系數；M_k為機組調度周期內燃料消耗調節量；

步驟S302，向系統輸入實際運行參數；所述實際運行參數包括系統運行天氣、供水溫度、壓力，并設置輸入的參數范圍限制；

步驟S303，系統運行，進行負荷分配調度；根據不同PLR對應的COP數值，進行不同PLR下最佳COP的計算，在該COP下利用螢火蟲優化算法，對系統輸入數據進行計算，結合系統歷史運行數據，對t時刻的負荷分配方案進行計算求解，得到最佳經濟效益下的負荷分配方案，再調整PLR進行不同COP下最優的負荷分配方案計算，得到分配方案解集；

所述的步驟S4具體為：

步驟S401，結合實際情況，對負荷分配方案解集進行擁擠度計算，得到擁擠度最小的粒子，即最優負荷分配方案，記為粒子A；

步驟S402，根據實際工況，將當前工況作為實際負荷分配粒子O，與負荷分配方案解集進行比對，尋找與其歐式距離最小的粒子，記為粒子B；

步驟S403，根據當前運行工況，得到當前運行工況粒子與最優負荷分配方案形成向量與當前運行工況粒子與歐式距離最小的負荷分配方案形成向量將其相加得到當前工況下的運行調度決策方向向量得到負荷分配決策；

步驟S404，預測系統調度動作；根據負荷分配決策，進行系統調度動作預測，按設定周期進行定期尋優，提供系統調度執行動作。

2.根據權利要求1所述的一種區域能源供熱系統熱泵機組調控方法，其特征在于：所述步驟S2包括以下步驟：

步驟S201，對熱泵機組供熱模型運行數據進行采集，包括：熱泵運行負荷、入口水流量、溫度、壓力，出口水流量、溫度、壓力，實際運行天氣溫度；同時采集實際系統運行數據；

步驟S202，將采集的熱泵機組供熱模型運行數據與實際系統運行數據進行比對，對熱泵機組供熱模型的模型系數進行驗證、修正。