【技术实现步骤摘要】
基于交叉迭代原理的热水供热网络动态仿真方法所属领域本专利技术属于能源系统仿真方法的
，具体涉及一种基于交叉迭代原理的热水供热网络动态仿真方法。
技术介绍
随着世界能源危机和环境污染问题的日益突出，升级当前能源供应系统，构建清洁、高效、可持续发展的能源“发-输-配-用”体系刻不容缓。在此背景下，综合能源系统(IntegratedEnergySystem,IES)应运而生。综合能源系统能够协调多种能量载体(如电、热/冷、天然气和氢等)，充分发挥多能协同效应与互补作用，从而提高能源综合利用效率，促进可再生能源消纳，同时降低能源成本和排放，具有广泛的应用前景。区域热网(DistrictHeatingNetwork,DHN)作为综合能源系统的重要组成部分，主要以蒸汽或热水作为介质，将热源的热量传递给负荷，实时获取区域热网的状态信息对于整个系统的安全分析与运行控制至关重要。区域热网的动态仿真可以看作是在给定激励下，定义一组状态变量来描述系统行为，通过对系统的物理机理进行分析从而获得系统演化规律的过程。获取热网动态演化过程的难点在...
【技术保护点】
1.基于交叉迭代原理的热水供热网络动态仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，建立热水供热网络的动态仿真模型：所述动态仿真模型包括热网的水力模型和热力模型，确定动态仿真模型的输入量和输出量；/nS2，建立可行的差分格式：将步骤S1建立的动态仿真模型中的偏微分方程差分为代数方程组；/nS3，输入系统设备、网络和负荷参数，设置全网流量初值和各负荷处回水温度初值，通过热力模型与水力模型的交叉迭代求取并输出全网状态信息，实现供热网络的动态仿真。/n
【技术特征摘要】
1.基于交叉迭代原理的热水供热网络动态仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，建立热水供热网络的动态仿真模型：所述动态仿真模型包括热网的水力模型和热力模型，确定动态仿真模型的输入量和输出量；
S2，建立可行的差分格式：将步骤S1建立的动态仿真模型中的偏微分方程差分为代数方程组；
S3，输入系统设备、网络和负荷参数，设置全网流量初值和各负荷处回水温度初值，通过热力模型与水力模型的交叉迭代求取并输出全网状态信息，实现供热网络的动态仿真。
2.如权利要求1所述的基于交叉迭代原理的热水供热网络动态仿真方法，其特征在于，所述步骤S1中热网的动态仿真模型为：
其中，前3个方程构成热网的水力模型，后4个方程构成热网的热力模型；
式中：和分别表示从节点i流入节点n的热媒流量和从节点n流出至节点j的热媒流量；V表示热网所有节点的集合；和分别表示有热媒流入和流出节点n的所有支路集合；pi,j表示热网第j个回路中节点i的水压；表示第j个回路中所有节点的集合；L表示热网中所有回路的集合；Δpi、Ki和分别表示第i条支路的压降、摩擦系数和和热媒流量；E表示热网中所有支路的集合；T和Ta分别表示管道内热媒温度和管道外环境温度；v和c分别表示热媒的流速和比热容；R为管道的热阻；t和x分别表示时间和空间变量；表示第i根有热媒流入节点n的管道末端温度；Tn表示节点n处的热媒温度；表示第j根有热媒流出节点n的管道首端温度；Qi表示节点i或支路i所包含的热功率；Tis和Tir分别表示节点i或支路i的供、回水温度。
3.如权利要求1所述的基于交叉迭代原理的热水供热网络动态仿真方法，其特征在于，所述步骤S1中，热网动态仿真模型的输入量为：
1)除平衡节点外所有热源的注入热功率Qi(i∈Vs-1)
2)所有热负荷处的取用热功率Qj(j∈Vl)
3)所有热源处的供水温度Tis(i∈Vs)
4)热网的初始温度分布Ti0(i∈E)
5)热网的拓扑参数G(V,E)和管道的物理参数Θ(E)
其中：Vs-1表示除平衡节点外的所有热源节点集合；Vl表示所有负荷节点的集合；Vs表示所有热源节点的集合；
所述动态仿真模型的输出量为：
1)任意时刻热网的温度分布情况Ti(i∈E)
2)任意时刻每根管道的流量
3)任意时刻每个节点的水压pi(i∈V)
4)任意时刻平衡节点的注入热功率Qslc。
4.如权利要求2所述的基于交叉迭代原理的热水供热网络动态仿真方法，其特征在于，所述步骤S2中，所建立的差分格式如下式所示：
式中：T表示热网中热媒温度；i，k和j分别表示管道的分段数索引、时间索引和热网中的管道索引，Tik+1...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚帅，顾伟，周苏洋，吴志，陆帅，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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