[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

本發明提出一種區域能源供熱系統熱泵機組調控方法。該方法包括以下步驟：首先，基于實際供熱系統熱源運行數據信息對熱源進行基于神經網絡的建模，實現對區域供熱系統熱源的精細化調控的熱泵機組供熱模型基礎。其次，基于負荷預測與智能優化算法求解滿足多目標調度優化函數的帕累托解集。最后，通過擁擠度計算，集合當前工況得出決策向量，對負荷分配方案進行決策，確定下一時刻調度方案。最后，結合區域供熱系統的實際運行數據對熱泵機組供熱模型運行特性進行修正，提高仿真及調度系統精確度。本發明解決了區域供熱系統中的熱泵機組運行依賴設計數據、調度優化不足而導致的系統偏離理想工況問題，實現了系統的優化運行。

技術領域

本發明屬于區域能源供熱技術領域，具體涉及區域供熱系統熱泵機組調控方法。

背景技術

目前的供熱系統調控熱負荷的方式有兩種：質調節、量調節。即調節供水溫度與調節供水流量。對于現有傳統供熱系統而言多是考慮熱源調度，即考慮需求量，針對熱源供熱量進行調度優化。由于現有供熱系統都是按照設計參數進行設計，所謂設計參數就是最冷室外溫度時的設計參數，對熱源調節按照設計外溫度供熱，將會浪費一定的熱能與電能。而按需供給調控手段未能考慮供熱系統熱源實際運行工況差異，依然存在一定優化調度空間。

對于熱源的調控，由于供熱系統存在時滯性的問題，所以輸送熱量常常根據設計參數進行設定，無法做到實時調節與控制，通常依據當天溫度預測值，進行當天的設計參數設定。但由于實際供熱系統比較復雜，存在供需響應匹配問題與供需調度問題，僅僅依靠供需匹配進行調度，優化效果有限。

發明內容

本發明提供了一種區域能源供熱系統熱泵機組調控方法，在現有熱網規劃約束下，對區域內給定的熱泵熱源進行基于數據模型的仿真計算，利用螢火蟲算法進行系統負荷分配尋優調度。解決上述供熱系統中熱泵機組熱源調節優化不足，由于流量調節而導致經濟性差的問題。

本發明為了實現上述目的所采用的技術方案是：

一種區域能源供熱系統熱泵機組調控方法，包括如下步驟：

步驟S1，收集區域能源系統數據(包括設備數據與運行數據)，建立區域能源供熱系統的熱泵機組供熱模型；

步驟S2，計算管道末端熱水溫度、流量的響應特性，進行數據采集，修正模型運行系數，進行供熱系統模型驗證；

步驟S3，設定供熱系統最優經濟性與機組最佳COP多目標函數，采用螢火蟲優化算法進行多目標函數的求解；

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，反饋至模型仿真系統，進行模型修正；

步驟S8，將調度步驟進行模塊化，建立各個模塊之間的數據通信。

上述技術方案中，進一步地，步驟S1，對以熱泵機組作為熱源的區域能源系統的熱源建立區域能源供熱系統熱泵機組仿真模型，即對以熱泵機組作為熱源的區域能源系統，搭建基于大數據與智能算法的熱泵負荷分配模型。