[发明专利]一种城市智慧能源管理系统

摘要

本发明公开了一种城市智慧能源管理系统，本发明的城市能源管理系统在保证能源供应区域内的末端用户的空调使用舒适度前提下，实现整个供能管路系统的水力平衡，减少系统不必要的损耗，并协助提高建筑设备运营水平，减少维护管理人员和大量开支。本发明采用的方法是通过设置一套模拟系统，提前对末端用户的负荷预测，设定整个系统最优的运行状态，再通过实时反馈控制系统在进行实时的优化调整，实现最优化、最节能的运行目的。

主权项

一种城市智慧能源管理系统，其特征在于，包括如下步骤：第一步：建立整个城市能源供应的仿真管理模型；城市能源供应仿真模型将能源制备系统、管网输送系统和用户使用系统集成在统一的一个大系统中，仿真管理模型建立步骤如下：建立供能用户的冷热负荷计算模型：尽可能多的将供能范围的所有建筑根据不同的建筑业态、不同朝向、不同建筑高度建立相应的建筑模型，通过输入室外的气象参数能够计算出供能范围内所有建筑的冷热负荷；将系统所有的输配系统建立模型：包括一次管网循环系统、二次管网循环系统、末端用户循环系统；搜集系统中所有设备的性能参数，包括热泵主机的负荷性能参数和水泵运行特性曲线；通过将上述系统、模型、设备性能参数全部结合起来，形成一整套的仿真管理模型；第二步：建立能源供应范围内的用户负荷预测管理系统；用户负荷预测管理系统是基于冷热负荷计算模型的前提，能将未来一段时间的气象资料参数输入至冷热负荷计算模型，计算出未来一段时间的冷热负荷数值，结合历史运行数据，自动生成未来用户负荷数据；该用户负荷预测管理系统主要包括负荷分析预测、负荷管理；（1）负荷分析预测是基于负荷计算模型，通过建立的建筑物的仿真模型，输入所在地区典型气象参数或未来气象参数，可以对建筑室内环境参数、建筑环境控制系统运行状况及建筑能耗进行全年逐时负荷模拟预测计算；（2）负荷管理是将负荷分析预测数据与实际运行的负荷数据进行对比分析，通过大数据管理，优化校正负荷计算模型，并能较准确的分析出未来负荷情况；第三步：建立实时能源供应数据采集系统；实时数据的采集主要包括室外环境参数的采集、末端设备使用情况的采集、供能系统实际运行数据的采集，（1）室外环境参数的采集：实时采集室外温湿度、大气压力参数；（2）末端设备使用情况的采集：包括末端设备的开启、关闭、调节变化；（3）供能系统实际运行数据的采集：指监测供能系统实际运行情况，采集实时的供回水温度、压力、流量实际运行数据；第四步：将负荷预测值输入仿真管理模型，找出最优的初始运行工况点；将负荷预测管理系统分析出的负荷预测值，输入到仿真管理模型的负荷模型组件中，运行城市能源供应的仿真模型，根据管网输配系统模型及设备性能特性分析计算出最优的初始运行工况点；第五步：根据仿真模拟结果，设定系统运行最佳的初始运行工况点；将第四步仿真运行得到的最佳运行工况点，通过控制系统，输入到实际供能系统中，作为系统运行最佳的初始运行工况点，对供能系统进行初次调节；第六步：定时采集实时的运行数据，输入仿真管理模型，计算出实时的最佳运行工况；根据能源供应数据采集系统实时采集的数据，定时输入仿真管理模型，分析计算出实时的最佳运行工况点；第七步：根据仿真模拟结果，设定系统运行最佳的实时运行工况点；将第六步计算得到的最佳运行工况点数据，通过控制系统，输入到实际供能系统中，对供能系统进行再次调节，既保证能源供应区域内的末端用户的空调使用效果，又能实现整个供能管路系统的二次水力平衡，达到系统实时的最佳运行工况点；第八步：建立大数据库，定期优化负荷预测管理系统及仿真管理模型，使其最大程度接近实际情况；建立整个城市能源供应的大数据库，定期优化负荷预测管理系统及仿真管理模型，使其最大程度接近实际情况，为系统最优化运行提供基本根据，实现整个城市能源供应系统的智慧化管理。