本发明属于安全供热，具体涉及一种热用户蒸汽回供的供热管网供汽量优化方法。
背景技术：
1、目前的供热行业处于转型，供给侧，集中式大机组逐步替代自备发电厂，加速淘汰中小型锅炉，同时充分利用工业过程中的余热以及风能、太阳能等新能源；热网侧，也在向长距离输送、互联、互通、成环结构转变；需求侧，企业对蒸汽品质的要求越来越严格，且负荷波动大，响应速度要求高。热源侧波动大、管网结构趋于复杂，难以控制、用户需求严苛，这些都成为了供热行业的显著问题。
2、
3、面对这些问题，需要考虑热网本身的滞后性、波动性，对热用户用汽特性进行分析，按需用能，灵活调控，达到源网荷协同运行。
技术实现思路
1、发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，将集中式供热系统看作一个整体，结合热网机理模型，考虑热网本身的滞后性、波动性，对热用户用汽特性进行分析，按需用能，灵活调控，达到源网荷协同运行。
2、技术方案：本发明所述的一种热用户蒸汽回供的供热管网供汽量优化方法，包括如下步骤：
3、步骤s1，建立用户的用汽量向量qu＝[qu1,qu2,…,qui,…,qun]和回供蒸汽量向量qr＝[qr1,qr2,…,qri,…,qrn]以及单个用户最大回供蒸汽量qrmax,其中qri受用户用汽量及单位回供成本影响，qrmax由用电系统记录进行确定；
4、步骤s2，基于热工水力学知识及蒸汽管网拓扑结构和用户回供蒸汽量，建立蒸汽管网机理模型；
5、步骤s3，设置单位回供成本costi，单位回供收益gaini，进而计算各个用户的回供收益profiti；
6、步骤s4，建立供汽优化目标函数，结合步骤s2所建立蒸汽管网机理模型，对回供蒸汽向量sr进行求解；
7、步骤s5，根据优化结果调节热源供汽量，对供汽过程实现优化。
8、进一步地，作为较优实施方式，步骤s1具体为：建立n个用户的用汽量向量
9、qu＝[qu1,qu2,…,qui,…,qun]，
10、对用户i，其用汽参数包括用汽量qi，用汽温度ti，用汽压力pi，ti和pi需要满足用户使用需求，即ti>tirequired,pi>pirequired；tirequired为用户使用需求温度；pirequired为用户使用需求压力；
11、设置回供蒸汽量向量回供蒸汽量向量
12、qr＝[qr1,qr2,…,qri,…,qrn]，
13、回供蒸汽参数包括回汽温度tio，回汽压力pio,考虑蒸汽管网内蒸汽的流动方向为高压流向低压，需将使用过的蒸汽压力提高至pi后，才可以回供进入主蒸汽管网，即 pio＝pi，回汽温度tio由各用户使用状况单独设定；最大回供蒸汽量qrmax由用电系统记录的数据进行确定。
14、进一步地，作为较优实施方式，步骤s2具体为：考虑了用户的回供蒸汽，因此对于用户i，在建模时需要在同一点上设置用户i1和用户i2，其中i1代表用户i的用汽， i2代表用户i的回汽，所建立的模型以model表示。
15、进一步地，作为较优实施方式，步骤s3具体为：蒸汽压力由蒸汽增压泵进行提高，单位回供成本与蒸汽温度及压缩前后压差相关，即
16、costi＝c(pi,pio,tio)
17、单位回供收益与回供蒸汽参数相关，即
18、gaini＝p(pio,tio)
19、用户i回供收益profiti为：
20、profiti＝qri·(gaini–costi)
21、优化迭代过程中，要求profiti>0。
22、进一步地，作为较优实施方式，步骤s4具体为：设置待优化工况，热源供汽量为q0，供汽温度为t0，供汽压力为p0，n个用户的用汽量向量为qu＝[qu1,qu2,…, qui,…,qun]，初始回供蒸汽量向量qr0＝[qr01,qr02,…,qr0i,…,qr0n],其中qr0i＝0, 用户i的用汽参数由步骤s2所建model求解得到，回供蒸汽参数由步骤s1所述可得；设置优化后的热源供汽量为qs，qs由用户总用汽量和总回供蒸汽量之差与损失项组成，即
23、qs＝sum(qui)-sum(qri)+qloss
24、其中qloss由历史运行数据估算得到；
25、为降低供汽量，设置损失函数l(qs,q0)＝qs–q0，其中qs为，qs＝sum；求解qr＝[qr1,qr2,…,qri,…,qrn]，使得损失函数l最小化，即：
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27、需要满足的约束条件包括：ti>tirequired,pi>pirequired,qri<qrmax,qri<qui,profiti>0。
28、进一步地，作为较优实施方式，步骤s5具体为：蒸汽用户根据优化所得qr对主蒸汽管道进行蒸汽回供，热源根据优化结果计算q0调节供汽量，实现供汽优化
29、有益效果：(1)采用本发明方案可实现集中式工业园区供热系统源网荷灵活调控，协同优化；(2)本方案可实现整个供热系统供汽与用汽的优化运行，既保证热用户用汽品质的同时，又做到余热回收，避免热浪费，节约供汽成本。
1.一种热用户蒸汽回供的供热管网供汽量优化方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的热用户蒸汽回供的供热管网供汽量优化方法，其特征在于：步骤s1具体为：建立n个用户的用汽量向量
3.根据权利要求1所述的热用户蒸汽回供的供热管网供汽量优化方法，其特征在于：步骤s2具体为：考虑了用户的回供蒸汽，因此对于用户i，在建模时需要在同一点上设置用户i1和用户i2，其中i1代表用户i的用汽，i2代表用户i的回汽，所建立的模型以model表示。
4.根据权利要求1所述的热用户蒸汽回供的供热管网供汽量优化方法，其特征在于：步骤s3具体为：蒸汽压力由蒸汽增压泵进行提高，单位回供成本与蒸汽温度及压缩前后压差相关，即
5.根据权利要求1所述的热用户蒸汽回供的供热管网供汽量优化方法，其特征在于：步骤s4具体为：设置待优化工况，热源供汽量为q0，供汽温度为t0，供汽压力为p0，n个用户的用汽量向量为qu＝[qu1,qu2,…,qui,…,qun]，初始回供蒸汽量向量qr0＝[qr01,qr02,…,qr0i,…,qr0n],其中qr0i＝0,用户i的用汽参数由步骤s2所建model求解得到，回供蒸汽参数由步骤s1所述可得；设置优化后的热源供汽量为qs，qs由用户总用汽量和总回供蒸汽量之差与损失项组成，即
6.根据权利要求1所述的热用户蒸汽回供的供热管网供汽量优化方法，其特征在于：步骤s5具体为：蒸汽用户根据优化所得qr对主蒸汽管道进行蒸汽回供，热源根据优化结果计算q0调节供汽量，实现供汽优化。