多样化的适用于大型中深层地热区域的热源优化规划方法技术

本发明专利技术属于热源优化规划技术领域，公开了一种多样化的适用于大型中深层地热区域的热源优化规划方法，包括：分析大型中深层地热区域内的各种热源形式的特点，对所述热源形式、介质、参数、技术路径以及能源消耗方面进行技术评价；对大型中深层地热区域内的各种热源的初投资、运行费用以及经年费用进行比较，得出量化指标；通过各类节能控制技术对供热站的配置设计进行合理优化；结合区域内典型工程，分析优化设计方案，编制并优化系统供能曲线，最终实现大型中深层地热区域热源规划设计的全面优化。本发明专利技术通过“分析

【技术实现步骤摘要】
多样化的适用于大型中深层地热区域的热源优化规划方法


[0001]本专利技术属于热源优化规划
，尤其涉及一种多样化的适用于大型中深层地热区域的热源优化规划方法。

技术介绍

[0002]目前，随着智能配电和能源互联网技术的发展，涉及多能源需求互补特性的多方互动已成为解决能源系统效率低、电力短缺问题的有效途径。区域综合能源系统(RIES)是一种新的能源供应方式，它利用先进的能源转换和输送技术，将太阳能、风能、地热能、天然气(NG)、生物质等资源转化为消费者所需的冷、热、电等能源，从而提高人们对能源的综合利用率以及能源供应系统的灵活性、安全性、经济性和自愈能力。规划设计是综合能源系统的核心技术体系之一，直接关系到系统的经济性、环保性和可靠性。在规划设计过程中，需要考虑可再生能源系统间歇、灵活、多变的组合方案和不同的系统运行控制策略，传统的确定性优化方法已不再适用于系统的容量规划。因此，合理的RIES容量规划可以延缓传统能源供应系统的建设，提高系统能源供应的可靠性，满足用户对能源质量的要求和政府对环境保护的要求。但是，现有热源优化规划方法主要针对微电网和分布式供电容量规划的最低经济成本，缺乏对规划合理性的有效验证，无法保证规划结果的可信度。因此，亟需一种新的、适用于大型中深层地热区域的热源优化规划方法，以弥补现有技术的问题及缺陷。
[0003]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有热源优化规划方法主要针对微电网和分布式供电容量规划的最低经济成本，缺乏对规划合理性的有效验证，无法保证规划结果的可信度。/>
技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种多样化的适用于大型中深层地热区域的热源优化规划方法。
[0005]本专利技术是这样实现的，一种多样化的适用于大型中深层地热区域的热源优化规划方法，所述多样化的适用于大型中深层地热区域的热源优化规划方法包括以下步骤：
[0006]步骤一，分析大型中深层地热区域内的各种热源形式的特点，对所述热源形式、介质、参数、技术路径以及能源消耗方面进行技术评价；
[0007]步骤二，通过动态计算法，对大型中深层地热区域内的各种热源的初投资、运行费用以及经年费用进行比较，得出量化指标；
[0008]步骤三，对量化指标进行处理，通过各类节能控制技术根据量化指标处理结果对供热站的配置设计进行合理优化；
[0009]步骤四，结合区域内典型工程，分析优化设计方案，编制并优化系统供能曲线，最终实现大型中深层地热区域热源规划设计的全面优化。
[0010]进一步，步骤一中，所述分析大型中深层地热区域内的各种热源形式的特点，对所述热源形式、介质、参数、技术路径以及能源消耗方面进行技术评价，包括：
[0011](1)建立基于Modelica语言的热源技术评价模型；
[0012](2)设定热源最低延迟目标函数，建立大型中深层地热区域源荷空间分布约束，采用粒子群优化算法进行目标函数的求解；
[0013](3)将基于Modelica语言的模型搭建与基于粒子群优化算法的热网拓扑规划建立数据通信，实现优化过程调取模型计算数据。
[0014]进一步，步骤(1)中，所述热源技术评价模型，包括质量连续方程、能量平衡方程、管道摩擦阻力方程和动量守恒方程的偏微分方程。
[0015]进一步，所述质量连续方程的表达式为：
[0016][0017]其中，x为大型中深层地热区域距离，沿坐标x，单位m；t为时间；ρ为ρ(x,t)表示热源蒸汽密度，单位kg/m3；v为v(x,t)表示热源蒸汽流速，单位m/s；A、A(x)为热源蒸汽流通面积，单位m2；
[0018]所述能量平衡方程的表达式为：
[0019][0020]其中，T为T(x,t)表示热源蒸汽温度，单位K；u为u(x,t)表示比内能，单位J；z为z(x)表示热源距地面的高度，单位m；g为重力，单位m/s2；
[0021]所述动量守恒方程的表达式为：
[0022][0023]其中，F
F
为阻力，单位N；
[0024]所述管道摩擦阻力方程的表达式为：
[0025][0026]其中，f为摩擦系数；S为周长，单位m；
[0027]所述节点与外界环境的换热方程式为：
[0028]q＝α(T
s
‑
T
a
)；
[0029]其中，q表示换热量，单位W/m2；T
s
为热源蒸汽温度，单位K；T
a
为热源蒸汽温度，单位K；α为传热系数，单位W/m2·
K。
[0030]进一步，步骤三中，所述对量化指标进行处理，包括：
[0031](1)基于第一大型中深层地热区域回测区间内的量价数据，确定至少一个量化指标的指标数据；
[0032](2)基于所述指标数据，确定所述至少一个量化指标在所述第一大型中深层地热区域回测区间内每个指定时刻的多空指示参数；
[0033](3)基于所述第一大型中深层地热区域回测区间内价格的上涨阶段和下跌阶段分
别对应的权重值确定所述第一回测区间内的先验决策值；
[0034](4)基于所述先验决策值和所述每个指定时刻的多空指示参数，确定处理后的量化指标数据。
[0035]进一步，所述多空指示参数是用于指示多头信号和空头信号的参数。
[0036]进一步，步骤三中，所述节能控制技术，包括分时分区供能方案、气候补偿技术、供热站集中控制技术以及热源的节能控制技术。
[0037]进一步，步骤四中，所述分析优化设计方案，包括：
[0038](1)建立热源侧负荷约束、热网输配能力约束和以及热网解列模型；
[0039](2)根据模型确定多热源间的负荷分配可行域或组合关系范围；
[0040](3)根据所述荷分配可行域或组合关系范围对优化设计方案进行分析。
[0041]本专利技术的另一目的在于提供一种应用所述多样化的适用于大型中深层地热区域的热源优化规划方法的多样化的适用于大型中深层地热区域的热源优化规划系统，所述多样化的适用于大型中深层地热区域的热源优化规划系统包括：
[0042]热源技术评价模块，用于分析大型中深层地热区域内的各种热源形式的特点，对所述热源形式、介质、参数、技术路径以及能源消耗方面进行技术评价；
[0043]量化指标确定模块，用于通过动态计算法，对大型中深层地热区域内的各种热源的初投资、运行费用以及经年费用进行比较，得出量化指标；
[0044]供热站配置优化模块，用于对量化指标进行处理，通过各类节能控制技术对供热站的配置设计进行合理优化；
[0045]热源规划设计优化模块，用于结合区域内典型工程，分析优化设计方案，编制并优化系统供能曲线，最终实现大型中深层地热区域热源规划设计的全面优化。
[0046]本专利技术的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多样化的适用于大型中深层地热区域的热源优化规划方法，其特征在于，所述多样化的适用于大型中深层地热区域的热源优化规划方法包括以下步骤：步骤一，分析大型中深层地热区域内的各种热源形式的特点，对所述热源形式、介质、参数、技术路径以及能源消耗方面进行技术评价；步骤二，通过动态计算法，对大型中深层地热区域内的各种热源的初投资、运行费用以及经年费用进行比较，得出量化指标；步骤三，对量化指标进行处理，通过各类节能控制技术根据量化指标处理结果对供热站的配置设计进行合理优化；步骤四，结合区域内典型工程，分析优化设计方案，编制并优化系统供能曲线，最终实现大型中深层地热区域热源规划设计的全面优化。2.如权利要求1所述多样化的适用于大型中深层地热区域的热源优化规划方法，其特征在于，步骤一中，所述分析大型中深层地热区域内的各种热源形式的特点，对所述热源形式、介质、参数、技术路径以及能源消耗方面进行技术评价，包括：(1)建立基于Modelica语言的热源技术评价模型；(2)设定热源最低延迟目标函数，建立大型中深层地热区域源荷空间分布约束，采用粒子群优化算法进行目标函数的求解；(3)将基于Modelica语言的模型搭建与基于粒子群优化算法的热网拓扑规划建立数据通信，实现优化过程调取模型计算数据。3.如权利要求2所述多样化的适用于大型中深层地热区域的热源优化规划方法，其特征在于，步骤(1)中，所述热源技术评价模型，包括质量连续方程、能量平衡方程、管道摩擦阻力方程和动量守恒方程的偏微分方程。4.如权利要求3所述多样化的适用于大型中深层地热区域的热源优化规划方法，其特征在于，所述质量连续方程的表达式为：其中，x为大型中深层地热区域距离，沿坐标x，单位m；t为时间；ρ为ρ(x,t)表示热源蒸汽密度，单位kg/m3；v为v(x,t)表示热源蒸汽流速，单位m/s；A、A(x)为热源蒸汽流通面积，单位m2；所述能量平衡方程的表达式为：其中，T为T(x,t)表示热源蒸汽温度，单位K；u为u(x,t)表示比内能，单位J；z为z(x)表示热源距地面的高度，单位m；g为重力，单位m/s2；所述动量守恒方程的表达式为：
其中，F
F
为阻力，单位N；所述管道摩擦阻力方程的表达式为：其中，f为摩擦系数；S为周长，单位m；所述节点与外界环境的换热方程式为：q＝α(T
s
‑
T
a
)；其中，q表示换热量，单位W/m2；T
s
为热源蒸汽温度，单位K；T
a...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建峰，
申请(专利权)人：陕西四季春清洁热源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：