供热系统的调度控制方法及相关装置制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种供热系统的调度控制方法及相关装置，该方法通过获取第一信息，获取目标函数，并根据约束条件和运行效能，获取供热功率的调节量，该第一信息包括供热系统的状态信息，该目标函数根据上述第一信息和第二信息构建得到，用于计算上述供热系统的运行效能，该第二信息包括供热管网的输入热量、输出热量和管网储能容量，该约束条件为上述第一信息的约束条件和上述第二信息的约束条件，可以提高供热系统的运行效能。可以提高供热系统的运行效能。可以提高供热系统的运行效能。

【技术实现步骤摘要】
供热系统的调度控制方法及相关装置


[0001]本申请涉及供热
，尤其涉及一种供热系统的调度控制方法及相关装置。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，人们应对极端寒冷天气的手段日益增多，其中最主要的手段是构建供热系统。供热系统一般包括热源、供热管网以及热用户三部分，主要利用电力和天然气供热，这两种供热方式基本相同，热源通过电或者天然气将锅炉中的水加热到一定温度提供热量，再由供热管网将热水传输到热用户，满足用户的用热需求。
[0003]目前供热系统所采用的优化调度方法，通常是将系统设计人员预先设计的调度方案和现场运行人员对供热系统的调度经验结合，从而控制系统的输出热量。
[0004]但在实际情况中，这种方法由于较为依赖调度人员的经验，难以准确控制系统的供热功率，进而产生过多或者过少的热量，导致系统的运行效能低。

技术实现思路

[0005]本申请实施例公开了一种供热系统的调度控制方法及相关装置，该方法通过获取供热系统的状态信息，构建用于计算供热系统的运行效能的目标函数，获取供热系统的供热功率的调节量，可以提高供热系统的运行效能。
[0006]第一方面，本申请提供了一种供热系统的调度控制方法，应用于供热系统，所述供热系统包括热源、供热管网和热用户，所述供热管网包括供热管路和回热管路，所述方法包括：获取第一信息，所述第一信息包括供热系统的状态信息；获取目标函数，所述目标函数根据所述第一信息和第二信息构建得到，用于计算所述供热系统的运行效能，所述第二信息包括供热管网的输入热量、输出热量和管网储能容量；根据约束条件和所述运行效能，获取供热功率的调节量，所述约束条件为所述第一信息的约束条件和所述第二信息的约束条件。
[0007]供热系统的状态信息包括供热管路和回热管路的两端介质的温度、管网内介质的流速、供热功率以及输入热量等信息。本方法通过构建目标函数的方式，采用目标函数表示供热系统的运行效能，在满足状态信息的约束条件的情况，得到供热功率的调节量，使得供热系统的运行效能最高，可以提高供热系统的运行效能。
[0008]在第一方面一个可选的实施方式中，在所述获取第一信息之后，在所述获取目标函数之前，所述方法还包括：根据所述第一信息更新管网传输模型和管网储能模型，所述管网传输模型为用于计算管路末端介质温度的模型，所述管网储能模型用于依据所述管路末端介质温度计算所述第二信息。
[0009]在本实施方式中，通过更新管网传输模型，可以计算得到供热管路和回热管路末端介质的温度，通过更新管网储能模型，可以计算得到供热系统的输入热量、输出热量以及管网的储能容量，该管网的储能容量可以根据供热系统的输入热量和输出热量计算得到。其中，管网传输模型可以分析介质在管网的传输过程与外界发生热交换的情况，用于分析
发生传输损耗后的管路末端介质的温度；管网储能模型可以分析介质温度和输入热量、输出热量以及管网储能容量之间的关系。因此，可以根据上述结果分析介质在管网中的温度变化，减少热用户侧温度和用户期望温度之间的差值，提高用户的使用体验。
[0010]在第一方面一个可选的实施方式中，所述获取目标函数包括：根据所述第一信息得到第一参数，所述第一参数包括所述热用户的用户侧温度的调节量、两个相邻调度周期之间所述供热管路的热用户侧温度的变化量和两个相邻调度周期之间所述回热管路的热用户侧温度的变化量；根据所述第二信息得到第二参数，所述第二参数包括所述热源的输入热量和两个相邻调度周期之间所述热源的输入热量的变化量；根据所述第一参数和所述第二参数构建所述目标函数。
[0011]在本实施方式中，通过获取所述热用户的用户侧温度的调节量、两个相邻调度周期之间所述供热管路的热用户侧温度的变化量、两个相邻调度周期之间所述回热管路的热用户侧温度的变化量和所述热源的输入热量和两个相邻调度周期之间所述热源的输入热量的变化量，构建它们之间的关系表达式，即目标函数，用于表示供热系统的运行效能，提高系统调节的效率。
[0012]在第一方面一个可选的实施方式中，所述目标函数的表达式为：
[0013][0014]其中，所述C
om
为所述热源的单位输出功率对应的燃料成本，所述为所述热用户的用户侧温度偏离设定值的单位惩罚量，所述为两个相邻调度周期之间所述热源的出力变化的单位成本，所述为两个相邻调度周期之间所述供热管路的热用户侧温度变化的单位成本，所述为两个相邻调度周期之间所述回热管路的热用户侧温度变化的单位成本，所述H
in
(t)为所述热源的输入热量，所述X
load
(t)为所述热用户的用户侧温度的调节量，所述X
in
(t)为两个相邻调度周期之间所述热源的输入热量的变化量，所述Δτ
in
(t)为两个相邻调度周期之间所述供热管路的热用户侧温度的变化量，所述Δτ
out
(t)为两个相邻调度周期之间所述回热管路的热用户侧温度的变化量。
[0015]通过建立上述目标函数，可以衡量供热系统的运行效能。由最小化C
om
×
H
in
(t)达到减小热源运行成本的目的，从而减小供热系统的运行耗能成本；由最小化达到减小热用户侧温度相对于预设值的偏离量的目的，从而提高热用户侧的供能体验；由达到减小热源供热功率变化量的目的，从而避免热源出力的频繁变化，改善供热系统的运行工况；由和分别达到限定供/回热管路温度变化趋势的目的，从而减小热用户侧供/回水热温度的波动，并能通过和值的灵活配置来达到调整热用户侧供/回水温度调节预期的目的。
[0016]在第一方面一个可选的实施方式中，所述第一信息的约束条件包括：两个相邻调度周期之间所述供热管路的热用户侧温度的变化量的上下限约束、两个相邻调度周期之间所述回热管路的热用户侧温度的变化量的上下限约束、所述热用户的用户侧温度的调节量的上下限约束和所述热源的输入热量的调节量的上下限约束。
[0017]在本实施方式中，通过对供热管路的热用户侧温度的变化量、回热管路的热用户侧温度的变化量、热用户的用户侧温度的调节量以及输入热量的最小值和最大值进行限制，控制各个参数的变化量在一定的范围，使得系统的调度控制在合理的范围中，可以提高系统运行的稳定性。
[0018]在第一方面一个可选的实施方式中，所述第二信息的约束条件包括：所述供热管网的输入热量的上下限约束、所述供热管网的输出热量的上下限约束和所述管网储能容量的上下限约束。
[0019]在本实施方式中，通过对所述供热管网的输入热量、所述供热管网的输出热量以及所述管网储能容量的最小值和最大值进行限制，控制各个参数的变化量范围，使得系统的调度控制在合理的范围中，可以提高系统运行的稳定性。
[0020]在第一方面一个可选的实施方式中，所述根据约束条件和所述运行效能，获取供热功率的调节量包括：根据所述第一信息的约束条件、所述第二信息的约束条件和所述目标函数，获取解；在所述解代入所述目标函数的情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种供热系统的调度控制方法，其特征在于，应用于供热系统，所述供热系统包括热源、供热管网和热用户，所述供热管网包括供热管路和回热管路，所述方法包括：获取第一信息，所述第一信息包括供热系统的状态信息；获取目标函数，所述目标函数根据所述第一信息和第二信息构建得到，用于计算所述供热系统的运行效能，所述第二信息包括供热管网的输入热量、输出热量和管网储能容量；根据约束条件和所述运行效能，获取供热功率的调节量，所述约束条件为所述第一信息的约束条件和所述第二信息的约束条件。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在所述获取第一信息之后，在所述获取目标函数之前，所述方法还包括：根据所述第一信息更新管网传输模型和管网储能模型，所述管网传输模型为用于计算管路末端介质温度的模型，所述管网储能模型用于依据所述管路末端介质温度计算所述第二信息。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述获取目标函数包括：根据所述第一信息得到第一参数，所述第一参数包括所述热用户的用户侧温度的调节量、两个相邻调度周期之间所述供热管路的热用户侧温度的变化量和两个相邻调度周期之间所述回热管路的热用户侧温度的变化量；根据所述第二信息得到第二参数，所述第二参数包括所述热源的输入热量和两个相邻调度周期之间所述热源的输入热量的变化量；根据所述第一参数和所述第二参数构建所述目标函数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标函数的表达式为：其中，所述C
om
为所述热源的单位输出功率对应的燃料成本，所述为所述热用户的用户侧温度偏离设定值的单位惩罚量，所述为两个相邻调度周期之间所述热源的出力变化的单位成本，所述为两个相邻调度周期之间所述供热管路的热用户侧温度变化的单位成本，所述为两个相邻调度周期之间所述回热管路的热用户侧温度变化的单位成本，所述H
in
(t)为所述热源的输入热量，所述X
load
(t)为所述热用户的用户侧温度的调节量，所述X
in
(t)为两个相邻调度周期之间所述热源的输入热量的变化量，所述Δτ
in
(t)为两个相邻调度周期之间所述供热管路的热用户侧温度的变化量，所述Δτ
out
(t)为两个相邻调度周期之间所述回热管路的热用户侧温度的变化量。5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述第一信息的约束条件包括：两个相邻调度周期之间所述供热管路的热用户侧温度的变化量的上下限约束、两个相邻调度周期之间所述回热管路的热用户侧温度的变化量的上下限约束、所述热用户的用户侧温度的调节量的上下限约束和所述热源的输入热量的调节量的上下限约束。6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述第二信息的约束条件包括：所述供热管网的输入热量的上下限约束、所述供热管网的输出热量的上下限约束和所述管网储能容量的上下限约束。7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴进，张屹，施烨，金浩，
申请(专利权)人：港华能源投资有限公司，
类型：发明
国别省市：