[發明專利]供熱/冷系統虛擬儲能能力計算方法、裝置與電子設備

有效

• 申請號: 202110412438.0
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113190942B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 陳群;茍星;孫勇;賀克倫;李霞;徐飛;陳磊;李振元
• 申請（專利權）人: 清華大學;國網吉林省電力有限公司
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/28;F24D19/10;F24F11/63;G06F111/04;G06F119/08;G06F119/12;G06F119/14
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王宇楊

1.一種供熱/冷系統虛擬儲能能力計算方法，其特征在于，包括：

根據供熱/冷系統的結構，建立系統的熱量流模型；其中，所述供熱/冷系統包括熱/冷源、管網以及用戶側；所述熱量流模型用于反映熱量在供熱/冷系統中的整體傳輸特性與存儲特性；

根據供熱/冷系統的實時量測信息，確定供熱/冷系統的實時運行狀態信息；

根據所述供熱/冷系統的實時運行狀態信息確定所述熱量流模型中的參數值，結合所述供熱/冷系統的管網中的傳熱流體溫度的上限約束條件和下限約束條件，以及用戶側的室內溫度的上限約束條件和下限約束條件，求解供熱/冷系統的熱量流模型；根據所述熱量流模型的求解結果，確定及供熱/冷系統的虛擬儲能量為0及虛擬能量儲滿的運行狀態，計算供熱/冷系統的瞬時儲能功率極限以及瞬時放能功率極限；

在任意預設的調節時長下，基于供熱/冷系統的實時運行狀態信息，根據管網中傳熱流體溫度以及用戶側室內溫度的上限約束條件和下限約束條件，求解供熱/冷系統的熱量流模型并優化，根據優化結果獲取該調節時長下供熱/冷系統的平均儲能功率極限、平均放能功率極限以及儲能容量、放能容量。

2.根據權利要求1所述的供熱/冷系統虛擬儲能能力計算方法，其特征在于，所述系統為供熱系統，包括：熱電廠或熱力廠，一次供熱管網，二次供熱管網，一次供熱管網間換熱站，二次供熱管網間換熱站，散熱器，建筑圍護結構及熱用戶；

相應的，所述熱量流模型包括供熱管網的控制方程、熱用戶的控制方程組以及熱電廠或熱力廠的放熱功率表達式；

或，

所述系統為供冷系統，包括：制冷機，供冷管網，換熱器，建筑圍護結構及冷用戶；

相應的，所述熱量流模型包括供冷管網的控制方程、冷用戶的控制方程組以及制冷機的制冷功率表達式。

3.根據權利要求2所述的供熱/冷系統虛擬儲能能力計算方法，其特征在于，所述供熱管網的控制方程描述了供熱系統中傳熱過程的傳熱功率矩陣與供熱系統中傳熱過程的熱阻矩陣、溫差向量、供熱系統中電熱耦合部件的熱阻矩陣、供熱系統中電熱耦合部件的傳熱功率矩陣以及用于描述熱量輸運延遲特性的附加電動勢之間的關聯關系；

所述熱用戶的控制方程組描述了熱用戶側的熱容向量、熱用戶側建筑的溫度向量與熱用戶側的熱功率向量、熱用戶側的熱阻向量之間的關聯關系；

熱電廠或熱力廠的放熱功率表達式描述了熱電廠或熱力廠的放熱功率與換熱器中傳熱流體的質量流量、供熱工質的比熱容、熱電廠或熱力廠的回水溫度、熱電廠或熱力廠的供熱溫度之間的關聯關系。

4.根據權利要求2所述的供熱/冷系統虛擬儲能能力計算方法，其特征在于，所述供冷管網的控制方程描述了供冷系統中傳熱過程的傳熱功率矩陣與供冷系統中傳熱過程的熱阻矩陣、溫差向量、供冷系統中電熱耦合部件的熱阻矩陣、供冷系統中電熱耦合部件的傳熱功率矩陣以及用于描述熱量輸運延遲特性的附加電動勢之間的關聯關系；

所述冷用戶的控制方程組描述了冷用戶側的熱容向量、冷用戶側建筑的溫度向量與冷用戶側的熱功率向量、冷用戶側的熱阻向量之間的關聯關系；

所述制冷機的制冷功率表達式描述了制冷機的制冷功率與供冷管網質量流量、供冷工質的比熱容、制冷機回水溫度、制冷機供冷溫度之間的關聯關系。

5.根據權利要求2所述的供熱/冷系統虛擬儲能能力計算方法，其特征在于，所述系統為供熱系統；相應的，所述根據系統的實時量測信息，確定系統的實時運行狀態信息，包括：

根據供熱系統中布置的流量測點與溫度測點得到：一次供熱管網以及二次供熱管網中傳熱工質的質量流量，熱電廠或熱力廠的供熱溫度與回水溫度，各換熱站冷水側的進口溫度和出口溫度，各換熱站熱水側的進口溫度和出口溫度，熱用戶側的室內空氣溫度，建筑圍護墻體內外表面溫度，環境溫度；

或，

所述系統為供冷系統；相應的，所述根據系統的實時量測信息，確定系統的實時運行狀態信息，包括：

根據供冷系統中布置的流量測點與溫度測點得到：各處供冷管網工質質量流量，制冷機供冷溫度與回水溫度，冷用戶側的室內空氣溫度，建筑圍護墻體內外表面溫度，環境溫度。