一种供热系统供回水温度预测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种供热系统供回水温度预测方法及装置。所述方法包括：获取供热系统的历史数据，所述历史数据至少包括：热源供水温度，热源回水温度，供热区域的用户室内平均温度，室外温度；基于物理学原理建立供水温度、回水温度与用户室内平均温度、室外温度之间的关系模型，利用历史数据训练所述模型的参数，从而得到供水温度、回水温度的预测模型；获取预测日期的室外温度和期望的室内平均温度，根据所述预测模型计算预测日期的供水温度和回水温度。本发明专利技术基于物理学原理建立供水温度、回水温度的预测模型，与现有技术建立诸如神经网络、支持向量机等非物理化模型相比，具有模型结构简单、训练和运行速度快、预测精度高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种供热系统供回水温度预测方法及装置
本专利技术属于供热系统
，具体涉及一种供热系统供回水温度预测方法及装置。
技术介绍
常见的集中供热系统热源有热电厂、区域锅炉房和集中锅炉房。区域锅炉房包括直供系统(只有一次网)和间供系统(包括一次网和二次网)。间供系统一般是先将热源产生的蒸汽或热水送入到一次网；然后经换热站的换热器将一次网的蒸汽或热水的热量传给二次网；最后通过二次网把热量送到用户，用户再通过室内散热器把热量散发到室内，使冬季室内保持一定的温度，以满足人们的生活、生产需求。供热系统供水回水温度的预测对于供热系统智能化自动调控非常重要。目前，供水回水温度预测主要是通过建立诸如神经网络、支持向量机等非物理化模型，基于历史数据进行预测。由于供热系统是一个非常复杂的非线性网络，这就要求神经网络、支持向量机等非物理化模型的结构也必须非常复杂，而复杂的模型结构将严重影响模型的训练和运行速度，预测精度也很难达到要求。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种供热系统供回水温度预测方法及装置。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案。第一方面，本专利技术提供一种供热系统供回水温度预测方法，包括：获取供热系统的历史数据，所述历史数据至少包括：热源供水温度，热源回水温度，供热区域的用户室内平均温度，室外温度；基于物理学原理建立供水温度、回水温度与用户室内平均温度、室外温度之间的关系模型，利用历史数据训练所述模型的参数，从而得到供水温度、回水温度的预测模型；获取预测日期的室外温度和期望的室内平均温度，根据所述预测模型计算预测日期的供水温度和回水温度。进一步地，直供方式供热系统的历史数据包括：热源总供水温度，热源总回水温度，用户室内平均温度和室外温度。进一步地，间供方式供热系统的历史数据包括：热源总供水温度，热源总回水温度，换热器二次供水温度，换热器二次回水温度，用户室内平均温度和室外温度。更进一步地，直供方式供热系统建立的预测模型为：Tc＝w1Te式中，Tc＝Ts-Tr，Te＝Tin-Tout，Td＝(Ts+Tr)/2-Tin，Ts、Tr分别为热源总供水温度和热源总回水温度，Tin为用户室内平均温度，Tout为室外温度，w1、w2、w3均为通过训练确定的参数。更进一步地，间供方式供热系统建立的预测模型为：T1c＝k1TeT1c＝k4T2cTf＝k5Tg式中，T1c＝Ts-Tr，T2c＝T2s-T2r，Te＝Tin-Tout，T2d＝(T2s+T2r)/2-Tin，Tf＝Ts-T2s，Tg＝Tr-T2r，Ts、Tr分别为热源总供水温度和热源总回水温度，T2s、T2r分别为换热器二次供水温度和换热器二次回水温度，Tin为用户室内平均温度，Tout为室外温度，k1、k2、k3、k4、k5均为通过训练确定的参数。第二方面，本专利技术提供一种供热系统供回水温度预测装置，包括：数据获取模块，用于获取供热系统的历史数据，所述历史数据至少包括：热源供水温度、热源回水温度和热源循环水流量，供热区域的用户室内平均温度和室外温度；模型建立模块，用于基于物理学原理建立供水温度、回水温度与用户室内平均温度、室外温度之间的关系模型，利用历史数据训练所述模型的参数，从而得到供水温度、回水温度的预测模型；预测模块，用于获取预测日期的室外温度和期望的室内平均温度，并根据所述预测模型计算预测日期的供水温度和回水温度。进一步地，数据获取模块获取的直供方式供热系统的历史数据包括：热源总供水温度，热源总回水温度，用户室内平均温度和室外温度。进一步地，数据获取模块获取的间供方式供热系统的历史数据包括：热源总供水温度，热源总回水温度，换热器二次供水温度，换热器二次回水温度，用户室内平均温度和室外温度。更进一步地，模型建立模块建立的直供方式供热系统的预测模型为：Tc＝w1Te式中，Tc＝Ts-Tr，Te＝Tin-Tout，Td＝(Ts+Tr)/2-Tin，Ts、Tr分别为热源总供水温度和热源总回水温度，Tin为用户室内平均温度，Tout为室外温度，w1、w2、w3均为通过训练确定的参数。更进一步地，模型建立模块建立的间供方式供热系统的预测模型为：T1c＝k1TeT1c＝k4T2cTf＝k5Tg式中，T1c＝Ts-Tr，T2c＝T2s-T2r，Te＝Tin-Tout，T2d＝(T2s+T2r)/2-Tin，Tf＝Ts-T2s，Tg＝Tr-T2r，Ts、Tr分别为热源总供水温度和热源总回水温度，T2s、T2r分别为换热器二次供水温度和换热器二次回水温度，Tin为用户室内平均温度，Tout为室外温度，k1、k2、k3、k4、k5均为通过训练确定的参数。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果。本专利技术通过获取供热系统的历史数据，基于物理学原理建立供水温度、回水温度与用户室内平均温度、室外温度之间的关系模型，利用历史数据训练所述模型的参数，从而得到供水温度、回水温度的预测模型，获取预测日期的室外温度和期望的室内平均温度，根据所述预测模型计算预测日期的供水温度和回水温度，实现了供热系统供回水温度的自动预测。本专利技术基于物理学原理建立供水温度、回水温度与用户室内平均温度、室外温度之间的关系模型，与现有技术建立的诸如神经网络、支持向量机等非物理化模型相比，具有模型结构简单、训练和运行速度快、预测精度高等优点。附图说明图1为本专利技术的实施例一种供热系统供回水温度预测方法的流程图。图2为间供方式供热系统的示意图。图3为本专利技术的实施例一种供热系统供回水温度预测装置的方框图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明白，以下结合附图及具体实施方式对本专利技术作进一步说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例一种供热系统供回水温度预测方法的流程图，包括以下步骤：步骤101，获取供热系统的历史数据，所述历史数据至少包括：热源供水温度、热源回水温度，供热区域的用户室内平均温度和室外温度；步骤102，基于物理学原理建立供水温度、回水温度与用户室内平均温度、室外温度之间的关系模型，利用历史数据训练所述模型的参数，从而得到供水温度、回水温度的预测模型；步骤103，获取预测日期的室外温度和期望的室内平均温度，根据所述预测模型计算预测日期的供水温度和回水温度。本实施例中，步骤101主要用于获取供热系统的历史数据。收集历史数据的目的是用来训练或拟合后面步骤建立的预测模型。由于本实施例预测的是供热系统的供水温度和回水温度，因此需要收集的历史数据应该是与供水温度、回水温度相关度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种供热系统供回水温度预测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取供热系统的历史数据，所述历史数据至少包括：热源供水温度，热源回水温度，供热区域的用户室内平均温度，室外温度；/n基于物理学原理建立供水温度、回水温度与用户室内平均温度、室外温度之间的关系模型，利用历史数据训练所述模型的参数，从而得到供水温度、回水温度的预测模型；/n获取预测日期的室外温度和期望的室内平均温度，并根据所述预测模型计算预测日期的供水温度和回水温度。/n

【技术特征摘要】
1.一种供热系统供回水温度预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取供热系统的历史数据，所述历史数据至少包括：热源供水温度，热源回水温度，供热区域的用户室内平均温度，室外温度；
基于物理学原理建立供水温度、回水温度与用户室内平均温度、室外温度之间的关系模型，利用历史数据训练所述模型的参数，从而得到供水温度、回水温度的预测模型；
获取预测日期的室外温度和期望的室内平均温度，并根据所述预测模型计算预测日期的供水温度和回水温度。


2.根据权利要求1所述的供热系统供回水温度预测方法，其特征在于，直供方式供热系统的历史数据包括：热源总供水温度，热源总回水温度，用户室内平均温度和室外温度。


3.根据权利要求1所述的供热系统供回水温度预测方法，其特征在于，间供方式供热系统的历史数据包括：热源总供水温度，热源总回水温度，换热器二次供水温度，换热器二次回水温度，用户室内平均温度和室外温度。


4.根据权利要求2所述的供热系统供回水温度预测方法，其特征在于，直供方式供热系统建立的预测模型为：
Tc＝w1Te



式中，Tc＝Ts-Tr，Te＝Tin-Tout，Td＝(Ts+Tr)/2-Tin，Ts、Tr分别为热源总供水温度和热源总回水温度，Tin为用户室内平均温度，Tout为室外温度，w1、w2、w3均为通过训练确定的参数。


5.根据权利要求3所述的供热系统供回水温度预测方法，其特征在于，间供方式供热系统建立的预测模型为：
T1c＝k1Te



T1c＝k4T2c
Tf＝k5Tg
式中，T1c＝Ts-Tr，T2c＝T2s-T2r，Te＝Tin-Tout，T2d＝(T2s+T2r)/2-Tin，Tf＝Ts-T2s，Tg＝Tr-T2r，Ts、Tr分别为热源总供水温度和热源总回水温度，T2s、T2r分别为换热器二次供水温度和换热器二次回水温度，Tin为用户室内平均温度，Tout为室外温度，k1、k2、k3、k4、k5均为通过训练确定的参数。


6.一种供热系统供回水温度预测装置，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯文亮，白冬军，姚长青，王珣玥，甄浩然，王帅，
申请(专利权)人：北京市公用事业科学研究所，北京市建设工程质量第四检测所，
类型：发明
国别省市：北京;11