[發明專利]一種基于用水曲線的調峰控制方法及裝置

在審

• 申請號: 202011362636.2
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112508374A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 丁都;董鑫;涂倩;葉玲;劉樂
• 申請（專利權）人: 熊貓智慧水務有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06F16/215;G06F16/2458
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 錢文斌;宋纓

1.一種基于用水曲線的調峰控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)獲取歷史用水數據，通過用水曲線模型生成用水量模式曲線；

(2)基于用水量模式曲線通過液位曲線模型生成水箱液位目標曲線；

(3)結合水箱實際液位數據，分時段調整調節閥開度，根據水箱液位目標曲線的階段目標和實際液位數據的校核差值，調節調節閥的開度使其不斷趨近目標液位。

2.根據權利要求1所述的基于用水曲線的調峰控制方法，其特征在于，所述步驟(1)包括以下步驟：

(11)對采集到的歷史用水數據進行篩選，并刪除異常數據；

(12)將篩選后的歷史用水數據分類為工作日數據和非工作日數據，將非工作日數據統一作為節假日數據入庫管理，將工作日劃分為周一至周五分別入庫管理；

(13)將每日小時用水量數據通過平均值算法計算得出用水模式對應的小時用水量數據，根據24個小時的用水量數據得到用水量模式曲線，生成日用水量模式曲線；

(14)首次采集數據開始，取第一日的數據作為第二日用水模式的預估值，第一日與第二日數據的分時段平均值作為第三日用水模式的預估值，以此類推；達到一周時，以上一周的數據作為下一周用水模式的預估值，達到兩周甚至更多時，通過多周數據，周一到周日的每日分時段數據作為下周工作日及周末用水模式的預估值，以此類推；最終生成周一至周五以及周末六條用水量模式曲線。

3.根據權利要求1所述的基于用水曲線的調峰控制方法，其特征在于，所述步驟(2)根據生成水箱液位目標曲線，其中，minh(t)為各個時段水箱最低液位高度，s為水箱的底面積，u(t)為用水量模式曲線中各個時段的用水量，∈(t)為保證能正常供水的最低液位。

4.根據權利要求1所述的基于用水曲線的調峰控制方法，其特征在于，所述步驟(3)中根據水箱液位目標曲線得到一個調度周期內的平均液位以及最低液位，當高于平均液位時則判定為高峰時段，當低于平均液位時判定為非高峰時段，針對高峰時段和非高峰時段使用不同的控制策略。

5.根據權利要求4所述的基于用水曲線的調峰控制方法，其特征在于，在高峰時段時，完全關閉調節閥，水箱不再進水，完全由水箱供水；若水箱的實際液位低于最低液位時，則調節調節閥全開，保障供水，若水箱的實際液位達到平均液位時，則調節調節閥的開度至第一預設值，若水箱的實際液位達到高限，則關閉調節閥；其中，第一預設值為30％-50％。

6.根據權利要求4所述的基于用水曲線的調峰控制方法，其特征在于，在非高峰時段時，若非高峰時段的持續時間小于或等于4小時，則打開調節閥，根據下一階段目標液位，根據每個時段的水箱的實際液位和目標液位差值，調節閥門開度，直至達到液位目標；當水箱的實際液位達到液位上限，則關閉調節閥，由水箱供水；當水箱的液位達到平均目標液位時，調節調節閥儀的開度至第二預設值，控制水箱進水；當水箱的液位達到最低液位，則全開調節閥，保障供水；其中第二預設值為25％-35％。

7.根據權利要求4所述的基于用水曲線的調峰控制方法，其特征在于，在非高峰時段時，若非高峰時段的持續時間大于4小時，且水箱的實際液位大于最低液位，則關閉調節閥保持水箱出水，直到水箱液位達到最低液位，打開調節閥，根據下一階段目標液位，調節閥的開度；當水箱的液位達到高限液位，則關閉調節閥，由水箱供水；當水箱的液位達到平均目標液位時，調節調節閥的開度至第二預設值，控制水箱進水；當水箱的液位達到最低液位，則全開調峰控制儀，保障供水；其中第二預設值為25％-35％。

8.根據權利要求1所述的基于用水曲線的調峰控制方法，其特征在于，所述步驟(3)后還包括收集每日實際用水量曲線，并與步驟(1)中的用水量模式曲線進行匹配，輸入影響因素，通過神經網絡和模型訓練更新用水曲線模型。

9.根據權利要求1所述的基于用水曲線的調峰控制方法，其特征在于，所述步驟(3)后還包括收集每日的調峰容積，評價調峰效果，根據調峰容積比優化液位曲線模型。

10.一種基于用水曲線的調峰控制裝置，包括流量計、液位計、調節閥、壓力計、水箱和控制器，其特征在于，所述流量計用于監測實時進水流量；所述液位計用于監測水箱實時液位值；所述壓力計用于監測實時壓力；所述調節閥用于控制水箱進水流量大小；所述水箱用于存儲用水；所述控制器采用如權利要求1-9中任一所述調峰控制方法來調節所述調節閥。