一种智慧能源供热管网流量调节方法及系统与流程

本发明涉及供热调节领域，更具体地说，本发明涉及一种智慧能源供热管网流量调节方法及系统。

背景技术：

1、传统的供热管网流量调节通常依赖人工操作或简单的机械控制，供热系统主要根据供热管网的整体温度和压力变化来调整流量；这种调节方式在实际应用中存在缺陷，缺乏对供热管网中关键因素的精确分析；传统的供热管网流量调节没有考虑到热输送过程中的能量损失，导致供热系统在运行过程中容易出现热能浪费，换热效率低下，无法保证用热用户对温度的需求；传统供热管网调节方式无法动态响应用热用户的实际用热需求，导致供热系统的调节不够灵活，难以适应供热区域内不同用热建筑的多样化需求；不仅降低了供热系统的整体运行效率，还增加了能源消耗和运营成本，限制了供热系统的智能化发展。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种智慧能源供热管网流量调节方法以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、智慧能源供热管网流量调节方法，包括以下步骤：

4、步骤s1：对供热区域内用热用户的历史行为数据进行分析，获取用热用户的预测用热需求；

5、步骤s2：根据用热用户的预测用热需求判断是否需要进行供热管网流量调节；

6、步骤s3：当判断需要进行供热管网流量调节时，将供热时间段划分为热输送阶段和换热分配阶段；对热输送阶段供热管网中的流体噪声进行分析，评估供热管网的热损失；对换热分配阶段供热管网中换热器的热流密度进行分析，判断换热器的热流密度分布情况；

7、步骤s4：对供热区域内用热建筑的热惰性进行分析，评估用热建筑的热性能；

8、步骤s5：根据供热管网的热损失、换热器的热流密度分布情况以及用热建筑的热性能建立供热管网流量调节模型，供热管网流量调节模型用于调节供热管网的流量。

9、在一个优选的实施方式中，在步骤s1中：将用热个人的行为特征、环境特征以及用热建筑的历史用热数据作为特征输入随机森林模型进行供热区域内用热用户的用热需求预测，供热区域内用热用户的用热需求为随机森林模型输出的用热需求预测值。

10、在一个优选的实施方式中，在步骤s2中：预设用热需求阈值，将用热需求预测值与用热需求阈值进行比较：

11、当用热需求预测值大于或等于用热需求阈值时，说明用热用户的需求达到需要进行流量调节的标准，供热系统将对供热管网的流量进行调节；

12、当用热需求预测值小于用热需求阈值时，说明用热用户的需求没有达到需要进行流量调节的标准，供热系统不会对供热管网的流量进行调节。

13、在一个优选的实施方式中，在步骤s3中：提取与热损失相关的特征，包括噪声信号的频率、噪声信号的强度以及噪声信号的幅度，计算热输送阶段供热管网的热损失值：;

14、其中，表示热输送阶段供热管网的热损失值，用于评估供热管网的热损失；表示第个采样点的噪声信号的频率；表示第个采样点的噪声信号的强度；表示第个采样点的噪声信号的幅度；表示管网内采样点的数量；

15、对换热分配阶段供热管网中换热器的热流密度进行分析，判断换热器的热流密度分布情况，具体为：

16、基于热流密度对换热器的热流分布情况进行评估：；

17、其中，是热流密度分布不均匀系数，表示热流密度在换热器内部的分布不均匀程度；是第个监测点处的热流密度；是所有监测点的平均热流密度；表示在换热器关键位置用于测量热流密度的监测点的数量。

18、在一个优选的实施方式中，在步骤s4中：用热建筑的热惰性系数计算公式为：；

19、其中，是用热建筑的热惰性系数；是用热建筑的总热容量；是建筑物围护结构的总热阻；

20、在计算出建筑物的热惰性系数后，进一步分析用热建筑的热性能评估系数，具体为：；

21、其中，是用热建筑的热性能评估系数；是用热建筑实际消耗的热能；是用热建筑的热惰性系数；是用热建筑的总面积；是用热建筑外部与内部的温度差异；是供热系统在设计或规划时设定的理想室内外温差。

22、在一个优选的实施方式中，在步骤s5中：根据归一化处理后的热损失值、热流密度分布不均匀系数以及热性能评估系数建立供热管网流量调节模型：;

23、其中，是流量调节系数，用于调节用热管网的流量；表示热输送阶段供热管网的热损失值；是热流密度分布不均匀系数；是用热建筑的热性能评估系数；、、分别是热损失值、热流密度分布不均匀系数以及热性能评估系数的权重；

24、预设流量调节系数阈值，将流量调节系数与流量调节系数阈值进行比较；

25、当流量调节系数大于或等于流量调节系数阈值时，需要通过增加供热管网的流量增加供热；

26、当流量调节系数小于流量调节系数阈值时，表示供热系统处于理想运行状态，可以选择维持现有流量或适当减少流量。

27、本发明方法的技术效果和优点：

28、1、通过分析用热用户的历史行为数据，预测用热用户的用热需求，使用热用户的用热需求能够更好地匹配实际需求，减少能源浪费；根据用热需求预测值判断是否需要进行供热管网的流量调节，进一步提高能源利用效率；将供热时间段划分为热输送阶段和换热分配阶段，分析流体噪声和热流密度，精确评估供热管网的热损失和换热器的热流密度分布情况，为后续供热管网的流量调节提供帮助。

29、2、通过分析用热建筑的热惰性，评估用热建筑的热性能，确保供热调节不仅满足用热建筑的热需求，还能在不同环境条件下维持用热建筑温度的稳定；通过建立供热管网流量调节模型，实现了流量的动态调节与优化，提升了供热系统的节能效果，改善了用热用户的供热体验，延长了供热设备的使用寿命，具有显著的技术优势和经济效益。

技术特征：

1.一种智慧能源供热管网流量调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种智慧能源供热管网流量调节方法，其特征在于，在步骤s1中：

3.根据权利要求2所述的一种智慧能源供热管网流量调节方法，其特征在于，在步骤s2中：

4.根据权利要求3所述的一种智慧能源供热管网流量调节方法，其特征在于，在步骤s3中：

5.根据权利要求4所述的一种智慧能源供热管网流量调节方法，其特征在于，在步骤s4中：

6.根据权利要求5所述的一种智慧能源供热管网流量调节方法，其特征在于，在步骤s5中：

7.一种智慧能源供热管网流量调节系统，应用于权利要求1-6任一项所述的一种智慧能源供热管网流量调节方法，其特征在于，包括：

技术总结本发明公开了一种智慧能源供热管网流量调节方法及系统，具体涉及供热调节领域，通过获取用热用户的历史行为数据，预测用热用户的用热需求；根据用热需求预测值判断是否需要对供热管网流量进行调节；将供热时间段划分为热输送阶段和换热分配阶段，对热输送阶段供热管网中的流体噪声进行分析，评估供热管网的热损失情况；对换热分配阶段的换热器热流密度进行分析，判断换热器的热流密度分布情况；对供热区域内用热建筑的热惰性进行分析，评估用热建筑的热性能表现；基于供热管网的热损失、换热器的热流密度分布情况及用热建筑的热性能，建立供热管网流量调节模型，对供热管网流量进行精确调节，能够提高供热系统的能源利用效率，减少热能浪费。技术研发人员：张进京,李爽,祁大伟,王睿恩,张美姣受保护的技术使用者：大连阳升科技有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/13