[发明专利]一种两阶段质调节热水供热网络动态能流计算方法

权利要求书

1.本文所发明的两阶段质调节热水供热网络动态能流计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，建立质调节运行方式下热水供热网络的动态能流计算模型，并将能流计算过程分为两个阶段，确定每个阶段模型的已知量和待求量；

S2，设置所有出力固定热源处的供水温度初值，通过第一阶段迭代算法求取热水供热网络动态能流的初步结果；

S3，基于步骤S2中动态能流的初步结果，以及热源机组的最小可调节间隔，计算所有出力可调热源机组的出力更新值，并将其作为第二阶段能流计算模型的输入量；

S4，基于步骤S3中求取的所有出力可调热源机组的出力更新值，通过第二阶段迭代算法求取网络动态能流的最终结果。

2.如权利要求1所述的两阶段质调节热水供热网络动态能流计算方法，其特征在于，步骤S1中热水供热网络处于质调节运行方式，即各支路流量保持不变，其动态能流计算模型为：

式中：T和T^e分别表示管道内热媒温度和管道外环境温度；f、q和c分别表示热媒的流速、流量和比热容；R为管道的热阻；t和x分别表示时间和空间变量；E表示热网中所有支路的集合；和分别表示从节点k流入节点n的热媒流量和从节点n流出至节点k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；表示第k根有热媒流入节点n的管道末端温度；T_n表示节点n处的热媒温度；表示第k根有热媒流出节点n的管道首端温度；φ_k表示节点k或支路k所包含的热功率；和分别表示节点k或支路k的供、回水温度。

3.如权利要求2所述的两阶段质调节热水供热网络动态能流计算方法，其特征在于，步骤S1中，能流计算过程分为两个阶段，包括第一阶段能流计算模型和第二阶段能流计算模型，所述第一阶段能流计算模型的已知量包括：

1)所有出力固定热源处的注入热功率φ_k(k∈V^s-f)；

2)所有出力可调热源处的供水温度

3)所有热负荷处的取用热功率φ_k(k∈V^l)；

4)每根管道中的热水流量q_k(k∈E)；

5)热网的供、回水温度初值

6)热网的拓扑参数G(V,E)和管道的物理参数Θ(E)；

其中：V^s-1表示输出热功率固定的所有热源节点集合；V^s表示输出热功率可调的所有热源节点集合；V^l表示所有负荷节点的集合；

第一阶段能流计算模型的待求量包括：

1)所有出力固定热源处的供水温度

2)所有出力可调热源处的注入热功率φ_k(k∈V^s-a)；

3)任意时刻热网内的水温度分布

4.如权利要求3所述的两阶段质调节热水供热网络动态能流计算方法，其特征在于，步骤S1中，第二阶段能流计算模型的已知量包括：

1)所有热源处的注入热功率φ_k(k∈V^s)；

2)所有热负荷处的取用热功率φ_k(k∈V^l)；

3)每根管道中的热水流量q_k(k∈E)；

4)热网的供、回水温度初值

5)热网的拓扑参数G(V,E)和管道的物理参数Θ(E)；

第二阶段能流计算模型的待求量包括：任意时刻热网内的水温度分布