[发明专利]一种多热源集中供热系统智能调度和运行规划方法

摘要

本发明涉及一种多热源集中供热系统智能调度和运行规划方法，步骤如下：1)将多热源集中供热系统简化为管线图和节点图；2)确定节点质量流量和水温；3)确定多热源集中供热系统智能调度和运行规划基于经济性、节能性和环保性的目标函数模型；4)通过NSGA‑II算法求解所述目标函数模型的Pareto最优解集；5)进行多属性决策，从Pareto最优解集中选出最终解。本发明建立的多热源智能调度和运行规划模型能够针对给定的热负荷进行各热源供水温度和流量的最优分配，实现运行成本、一次能源节省率和全球变暖影响指数综合最优的供热。

主权项

一种多热源集中供热系统智能调度和运行规划方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将多热源集中供热系统简化为管线图和节点图；节点根据位置不同，分为源点、用户节点和中间节点；规定节点的数量用N表示，源点的数量用N_R表示，用户节点的数量用N_C表示，中间节点的数量用N_I表示，三条及以上管线交汇节点的数量用N_J表示，管线的数量用N_B表示；则节点集为n＝{n₁,n₂,…,n_N}，管线集为2)确定节点质量流量和水温；3)确定多热源集中供热系统智能调度和运行规划基于经济性、节能性和环保性的目标函数模型，表达式如下：$\left\{\begin{array}{c}\min F_1=C_T\\ \max F_2=SPER\\ \min F_3=GWI\end{array}\right.---\left(1\right)$式中，①、C_T表示供热运行成本，其是热源产热成本C_H与热量输送成本之和，所述热量输送成本包括水泵运行成本C_Pu和管网热损失成本C_W两部分：C_T＝C_H+C_Pu+C_W     (2)②、SPER表示一次能源节省率，多热源联合供热系统的SPER是在相同供热对象下，单位时间内该系统相对于使用一次能源的传统供热系统的一次能源节约量与传统供热系统一次能源消耗量的比值，表示为：$SPER=\frac{{\mathrm{PE}}_{CDH}-{\mathrm{PE}}_{RDH}-{\mathrm{PE}}_{CDH}^{\′}}{{\mathrm{PE}}_{CDH}}---\left(3\right)$式中：PE_CDH——传统供热系统供暖期内一次能源消耗量，kJ/a；PE_RDH——新供热系统中使用了可再生能源和节能技术的供热热源供暖期内一次能源消耗量，kJ/a；PE'_CDH——新供热系统中传统热源供暖期内一次能源消耗量，kJ/a；③、GWI表示全球变暖影响指数，多热源供热系统服务年限内的全球变暖影响指数GWI作为评价其在不同智能调度和运行方案时的环保性指标；供热系统的GWI包含直接影响指数DGWI和间接影响指数IGWI；GWI＝DGWI+IGWI   (4)直接影响指数DGWI是传统热源排放温室气体及制冷剂泄漏对全球变暖的影响指数，其中不考虑水蒸气对全球变暖的影响；间接影响指数IGWI是供热系统中消耗的电量对全球变暖的间接影响指数，所述消耗的电量仅考虑循环水泵电耗和热泵压缩机运行电耗；4)通过NSGA‑II算法求解所述目标函数模型的Pareto最优解集；5)进行多属性决策，从Pareto最优解集中选出最终解。