一种供热系统二级网分户调控模式切换方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种供热系统二级网分户调控模式切换方法，包括：建立供热系统二级网数字孪生模型；基于供热系统二级网数字孪生模型，建立供热系统二级网常规优化运行模式，对二级网用户调控设备进行调控，以使用户室内温度达到预设的舒适状态；判断用户通过智能终端是否已选择供热节能模式；若用户已选择供热节能模式，则将供热系统二级网运行模式由常规优化运行模式切换至节能模式；基于供热系统二级网数字孪生模型，建立供热系统二级网节能运行模式，对二级网用户调控设备进行调控，以使用户室内温度满足用户的当前需求；基于供热系统二级网数字孪生模型，对供热系统二级网运行模式对应的调控操作进行节能分析，验证调控可行性。性。性。

A switching method and system for household regulation mode of secondary network in heating system

【技术实现步骤摘要】
一种供热系统二级网分户调控模式切换方法及系统


[0001]本专利技术属于智慧供热
，具体涉及一种供热系统二级网分户调控模式切换方法及系统。

技术介绍

[0002]城镇集中供热作为一项重要的民生工程一直受到各级政府和社会的关注，是国家在基础建设领域中重点支持的行业，提高供热质量，降低供热成本、减少污染排放一直是供热行业的研究的重要课题。长期以来，由于一次热网的水力平衡涉及整个热网的安全运行，大多数供热企业非常重视，投入大量资金和精力进行研究和整改。取得了显著的成果，管网的热损失率和失水率明显下降。而现有的二次网的管理手段大都还停留在人工调控阶段，调控精细度和灵活度远远无法满足要求。
[0003]当前智慧供热技术发展迅猛，极大的提升了人们的生活质量，给人们营造了舒适的环境。但是目前集中供热属于高能耗产品，而且供热系统运行模式比较单一，当用户家中无人或者想要降低供暖个性化需求时，目前还没有多种供热模式来满足用户的需求。
[0004]基于上述技术问题，需要设计一种新的供热系统二级网分户调控模式切换方法及系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种供热系统二级网分户调控模式切换方法及系统。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：
[0007]本专利技术提供了一种供热系统二级网分户调控模式切换方法，它包括：
[0008]步骤S1、采用机理建模和数据辨识的方法建立供热系统二级网数字孪生模型；
[0009]步骤S2、基于供热系统二级网数字孪生模型，建立供热系统二级网常规优化运行模式，对二级网用户调控设备进行调控，以使用户室内温度达到预设的舒适状态；
[0010]步骤S3、判断用户通过智能终端是否已选择供热节能模式；
[0011]步骤S4、若用户已选择供热节能模式，则将供热系统二级网运行模式由常规优化运行模式切换至节能模式；
[0012]步骤S5、基于供热系统二级网数字孪生模型，建立供热系统二级网节能运行模式，对二级网用户调控设备进行调控，以使用户室内温度满足用户的当前需求；
[0013]步骤S6、基于供热系统二级网数字孪生模型，对供热系统二级网运行模式对应的调控操作进行节能分析，验证调控可行性。
[0014]进一步，所述步骤S1中，采用机理建模和数据辨识的方法建立供热系统二级网数字孪生模型，具体包括：
[0015]建立包括供热系统二级网单元楼物理实体、虚拟实体、孪生数据服务和各组成部分之间的连接要素的数字孪生模型；
[0016]所述物理实体是数字孪生模型的基础，是整个数字孪生模型驱动的数据源；所述虚拟实体与物理实体一一映射、实时交互，通过从多维度、多尺度对物理空间的要素进行刻画，对物理实体的实际过程进行仿真模拟，并对要素数据进行分析数据、评价、预测及控制；所述孪生数据服务集成物理空间信息与虚拟空间信息，保证数据传输的实时性，同时提供包括智能算法、模型、规则标准、专家经验的知识库数据，通过融合物理信息、多时空关联信息、知识库数据形成孪生数据库；所述各组成部分之间的连接是实现各组成部分的互联互通，物理实体与孪生数据服务之间通过传感器、协议传输规范实现数据的实时采集与反馈；物理实体与虚拟实体之间通过协议进行数据传输，物理信息实时传输至虚拟空间内更新校正模型，虚拟实体则通过执行器对物理实体进行实时控制；虚拟实体与孪生数据服务之间的信息传递是通过数据库接口实现；
[0017]对数字孪生模型进行辨识，将二级网单元楼的多工况实时运行数据接入已建立的数字孪生模型中，采用反向辨识方法对数字孪生模型的仿真结果进行自适应辨识修正，获得辨识修正后的供热系统二级网数字孪生模型。
[0018]进一步，所述步骤S2中，基于供热系统二级网数字孪生模型，建立供热系统二级网常规优化运行模式，对二级网用户调控设备进行调控，以使用户室内温度达到预设的舒适状态，具体包括：
[0019]S201、对供热系统二级网单元楼用户进行设备改造，在选取的单元楼典型热用户的户前供热管道入口处安装热计量表、在用户室内安装温度采集器、在热用户管道分户供热系统入口支管处安装用户调控设备；所述热计量表用于监测供水温度、回水温度、供水流量和供热量；所述用户调控设备包括电动调节阀、调节水泵；
[0020]S202、基于供热系统二级网数字孪生模型，采用第一学习算法对获取的历史热计量数据、天气数据和用户室温数据进行学习训练后，建立热负荷预测模型，获得用户需求负荷预测值；
[0021]S203、以满足用户室内温度达到预设的舒适状态，基于用户需求负荷预测值和用户室温、目标室温和历史调控设备的调控数据，采用第二学习算法建立用户调控设备控制模型，获得各用户户前调控设备的调控策略。
[0022]进一步，所述步骤S3和S4中，判断用户通过智能终端是否已选择供热节能模式，若用户已选择供热节能模式，则将供热系统二级网运行模式由常规优化运行模式切换至节能模式，具体包括：
[0023]在用户智能终端上设置有供热节能模式，在预设的时间段内用户可以根据用户个性化需求选择是否切换到供热节能模式；所述供热节能模式选择具有时段划分机制和定制温度选择机制，可设置定制温度，并在固定时间段内选择供热节能模式，在时间段到达设定值后，再切换回常规优化运行模式；所述定制温度选择机制小于常规的预设温度；
[0024]正常情况下以常规优化运行模式运行，在供热二级网系统运行过程中不断监测用户供热模式需求的变化，当监测到用户通过智能终端选择供热节能模式，并收到供热运行模式切换指令后，判断出用户已选择供热节能模式和相应的调控时间段、调控温度，则在对应的调控时间段内切换至供热节能模式。
[0025]进一步，所述用户智能终端与供热二级网系统进行通信连接，获取用户信息和进行用户登录验证，在选择供热节能模式后，可获知供热模式切换状态；当用户选择供热节能
模式后，可采取不同方式进行供热节能奖励，以鼓励用户在白天家里没人或者供热需求较低的时候选择供热节能模式。
[0026]进一步，所述步骤S5中，基于供热系统二级网数字孪生模型，建立供热系统二级网节能运行模式，对二级网用户调控设备进行调控，以使用户室内温度满足用户的当前需求，具体包括：
[0027]S501、对供热系统二级网单元楼用户进行设备改造，在选取的单元楼典型热用户的户前供热管道入口处安装热计量表、在用户室内安装温度采集器、在热用户管道分户供热系统入口支管处安装用户调控设备；所述热计量表用于监测供水温度、回水温度、供水流量和供热量；所述用户调控设备包括电动调节阀、调节水泵；
[0028]S502、基于供热系统二级网数字孪生模型，根据二次管网的运行特征和选择供热节能运行模式的用户调控设备，采用学习算法建立调节水泵运行频率和各用户支路电动调节阀开度的节能模型；若在供热节能模式下预设各用户支路的流量基本需求值，则根据建立的模型和寻优算法获取相应用户的调节水泵运行频率和各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种供热系统二级网分户调控模式切换方法，其特征在于，它包括：步骤S1、采用机理建模和数据辨识的方法建立供热系统二级网数字孪生模型；步骤S2、基于供热系统二级网数字孪生模型，建立供热系统二级网常规优化运行模式，对二级网用户调控设备进行调控，以使用户室内温度达到预设的舒适状态；步骤S3、判断用户通过智能终端是否已选择供热节能模式；步骤S4、若用户已选择供热节能模式，则将供热系统二级网运行模式由常规优化运行模式切换至节能模式；步骤S5、基于供热系统二级网数字孪生模型，建立供热系统二级网节能运行模式，对二级网用户调控设备进行调控，以使用户室内温度满足用户的当前需求；步骤S6、基于供热系统二级网数字孪生模型，对供热系统二级网运行模式对应的调控操作进行节能分析，验证调控可行性。2.根据权利要求1所述的供热系统二级网分户调控模式切换方法，其特征在于，所述步骤S1中，采用机理建模和数据辨识的方法建立供热系统二级网数字孪生模型，具体包括：建立包括供热系统二级网单元楼物理实体、虚拟实体、孪生数据服务和各组成部分之间的连接要素的数字孪生模型；所述物理实体为整个数字孪生模型的数据源；所述虚拟实体对物理实体的实际过程进行仿真模拟，并对要素数据进行分析数据、评价、预测及控制；所述孪生数据服务集成物理空间信息与虚拟空间信息，保证数据传输的实时性，同时提供包括智能算法、模型、规则标准、专家经验的知识库数据，通过融合物理信息、多时空关联信息、知识库数据形成孪生数据库；所述各组成部分之间的连接用于实现各组成部分的互联互通，物理实体与孪生数据服务之间通过传感器、协议传输规范实现数据的实时采集与反馈；所述物理实体与虚拟实体之间通过协议进行数据传输，物理信息实时传输至虚拟空间内更新校正模型，所述虚拟实体通过执行器对物理实体进行实时控制；所述虚拟实体与孪生数据服务之间通过数据库接口进行信息传递；对数字孪生模型进行辨识，将二级网单元楼的多工况实时运行数据接入已建立的数字孪生模型中，采用反向辨识方法对数字孪生模型的仿真结果进行自适应辨识修正，获得辨识修正后的供热系统二级网数字孪生模型。3.根据权利要求1所述的供热系统二级网分户调控模式切换方法，其特征在于，所述步骤S2中，基于供热系统二级网数字孪生模型，建立供热系统二级网常规优化运行模式，对二级网用户调控设备进行调控，以使用户室内温度达到预设的状态，具体包括：步骤S201、对供热系统二级网单元楼用户进行设备改造，在选取的单元楼典型热用户的户前供热管道入口处安装热计量表、在用户室内安装温度采集器、在热用户管道分户供热系统入口支管处安装用户调控设备；所述热计量表用于监测供水温度、回水温度、供水流量和供热量；所述用户调控设备包括电动调节阀和调节水泵；步骤S202、基于供热系统二级网数字孪生模型，采用第一学习算法对获取的历史热计量数据、天气数据和用户室温数据进行学习训练后，建立热负荷预测模型，获得用户需求负荷预测值；
步骤S203、以满足用户室内温度达到预设的舒适状态，基于用户需求负荷预测值和用户室温、目标室温和历史调控设备的调控数据，采用第二学习算法建立用户调控设备控制模型，获得各用户户前调控设备的调控策略。4.根据权利要求1所述的供热系统二级网分户调控模式切换方法，其特征在于，所述步骤S3和步骤S4中，判断用户通过智能终端是否已选择供热节能模式，若用户已选择供热节能模式，则将供热系统二级网运行模式由常规优化运行模式切换至节能模式，具体包括：在用户智能终端上设置有供热节能模式，在预设的时间段内用户可以根据用户个性化需求选择是否切换到供热节能模式；所述供热节能模式选择具有时段划分机制和定制温度选择机制，可设置定制温度，并在固定时间段内选择供热节能模式，在时间段到达设定值后，再切换回常规优化运行模式；所述定制温度选择机制小于常规的预设温度；正常情况下以常规优化运行模式运行，在供热二级网系统运行过程中不断监测用户供热模式需求的变化，当监测到用户通过智能终端选择供热节能模式，并收到供热运行模式切换指令后，判断出用户已选择供热节能模式和相应的调控时间段、调控温度，则在对应的调控时间段内切换至供热节能模式。5.根据权利要求1所述的供热系统二级网分户调控模式切换方法，其特征在于，所述用户智能终端与供热二级网系统进行通信连接，获取用户信息和进行用户登录验证，在选择供热节能模式后，可获知供热模式切换状态；当用户选择供热节能模式后，...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆佩红，谢金芳，赵琼，金鹤峰，
申请(专利权)人：浙江英集动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：