[發(fā)明專利]一種基于層次聚類方法的分布式區(qū)域供熱系統(tǒng)能源站選址規(guī)劃方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210966980.5
• 申請日: 2022-08-11
• 公開（公告）號: CN115344974A
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉少雄;林小杰;鐘崴;徐漠北
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F16/29;G06K9/62;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F113/14;G06F119/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

1.一種基于層次聚類方法的分布式區(qū)域供熱系統(tǒng)能源站選址規(guī)劃方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：根據(jù)供熱區(qū)域內(nèi)建筑物和街道的地理位置，確定分布式能源站可能的位置；

步驟S2：根據(jù)供熱區(qū)域內(nèi)需要供熱的建筑物的地理位置分布以及建筑物所需熱負荷大小，確定規(guī)劃區(qū)域內(nèi)建筑的典型熱負荷大小；運用層次聚類算法，確定分布式能源站可能的位置方案組合；

步驟S3：針對分布式能源站可能的位置方案組合，根據(jù)熱工水力約束，求解約束條件，以管網(wǎng)初投資成本最小為目標，運用雙層優(yōu)化求解得到可能方案的最優(yōu)結(jié)果，方案具體包括供熱區(qū)域內(nèi)所設(shè)計的輸熱管道拓撲結(jié)構(gòu)及其管徑大??；

步驟S4：針對步驟S3中得到的所有可能方案的最優(yōu)結(jié)果，以區(qū)域內(nèi)初投資成本最小的方案為最終方案，完成分布式能源站位置的選址。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于層次聚類方法的分布式區(qū)域供熱系統(tǒng)能源站選址規(guī)劃方法，其特征在于，步驟S1具體為，根據(jù)實際的案例拓撲結(jié)構(gòu)情況，依照建筑設(shè)計標準中能源站位置要求以及實際情況，對應(yīng)地選出分布式能源站可能的位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于層次聚類方法的分布式區(qū)域供熱系統(tǒng)能源站選址規(guī)劃方法，其特征在于，所述步驟S2中：

所述的根據(jù)供熱區(qū)域內(nèi)需要供熱的建筑物的地理位置分布以及建筑物所需熱負荷大小，確定規(guī)劃區(qū)域內(nèi)建筑的典型熱負荷大小，具體方法如下：將類似地區(qū)的建筑依據(jù)建筑類別、建筑位置信息、建筑的建造年代做建筑場景的初步劃分，再依據(jù)天氣條件做氣象數(shù)據(jù)場景的劃分，從而實現(xiàn)完整的建筑場景劃分，依據(jù)劃分后的建筑場景確定建筑的典型熱負荷大小，進而得到規(guī)劃區(qū)域內(nèi)建筑的典型熱負荷大??；

所述的運用層次聚類算法，確定分布式能源站可能的位置方案組合，具體方法如下：

將建筑物的地理位置用二維坐標表示，將建筑物的熱負荷大小進行無量綱化；然后將二者作為輸入，運用層次聚類算法計算可能方案；所述層次聚類算法中：不同點之間歐氏距離的計算公式如下式(1)，不同簇之間的距離運用Ward方法計算，計算公式如下式(2)；

根據(jù)聚類算法中不同簇之間的距離篩選出合適的簇數(shù)以及分布式能源站可能的位置，確定分布式能源站可能的位置方案組合；

建筑物i和建筑物j之間的歐式距離d_(i,j)的計算公式為：

式中，p為輸入建筑物數(shù)據(jù)的總維數(shù)，取值為3；k代表第k個維數(shù)；i和j分別表示輸入的第i個建筑物和第j個建筑物；x_ik和x_jk分別為第i和j個建筑的第k維輸入數(shù)據(jù)；

針對所有建筑物數(shù)據(jù)，同一維度下的簇s和簇r之間的Ward距離L(r,s)的計算公式為：

式中，n_r代表簇r中建筑物的個數(shù)，n_s代表簇s中建筑物的數(shù)據(jù)個數(shù)，x_ri和x_sj分別為同一維度下簇r中建筑i和簇s中建筑j的輸入數(shù)據(jù)；d(x_ri,x_sj)代表x_ri和x_sj之間的歐式距離。