一种自采暖供热系统节能节费运行优化方法

本发明涉及供热系统节能控制，特别是一种自采暖供热系统节能节费运行优化方法。

背景技术：

1、近年来，我国北方地区“煤改电”工程成绩显著，在保障千家万户温暖过冬的同时，生态环境保护和空气质量治理也取得了重大进展。在“煤改电”工程的推进中，空气源热泵等电采暖设备因其节能环保特性，已在我国北方供热系统中得到广泛应用。

2、然而，目前许多自采暖供热系统运行仍凭借全天候值守人员的个人经验对系统进行控制。一方面，过度占用消耗了大量专业技术人员资源，另一方面，仅依据个人经验进行控制，可能会导致系统运行能耗偏大，运行费用偏高等不利情况。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中自采暖供热系统的运行能耗偏大、运行费用偏高的技术问题，本发明提出的自采暖供热系统节能节费运行优化方法具体包括如下步骤：

2、s1、采集运行数据；

3、s2、确定优化周期的时间长度及优化周期的起始时刻；

4、s3、求解每个优化周期内满足供暖标准的最佳节能节费运行模式。

5、优选的，在所述s1中，所述运行数据包括：室外温度、室内温度、供水温度、回水温度、热水流量、热源设备能耗、以及水泵能耗。

6、优选的，在所述s2中，具体包括如下步骤：

7、s21、确定优化周期的时间长度，将优化周期的时间长度定为1天；

8、s22、确定优化周期的起始时刻，选择凌晨3时为优化周期起始时刻。

9、优选的，在所述s3中，具体包括如下步骤：

10、s31、读取上一优化周期的运行数据及下一优化周期的气象数据；

11、s32、设置初始运行模式/更新现有运行模式，计算开始时，设置初始运行模式，此后的循环为更新运行模式；

12、s33、预测优化周期内的逐时室温；

13、s34、判断供暖室温是否达标，如果达标，则进入下一步，如果不达标，则记录该运行模式供暖不达标；

14、s35、计算当前运行模式的运行费用，并记录到当前循环为止的最优值及其对应的运行模式；

15、s36、判断是否满足循环终止条件，如果不满足，则当前代数加1，返回s32并更新运行模式，如果满足，则输出最佳节费运行模式及其对应的运行参数。

16、优选的，在所述s33中，具体包括如下步骤：

17、s331、确定最小需求供热量；

18、s332、进行室温预测。

19、优选的，在所述s331中，具体包括如下步骤：

20、s3311、计算优化周期的实际供热量；

21、s3312、采用数据拟合的方式进行需求负荷计算；

22、s3313、计算优化周期的需求供热量。

23、优选的，在所述s332中，采用pso优化的bp神经网络进行室温预测，时间步长为1h，输入参数为室外温度、供热量、当前时刻、当前时刻处于开/关机后的第几个小时、以及当前时刻室内温度，输出参数为下一时刻室内温度。

24、优选的，在所述s332中，具体包括如下步骤：

25、s3321、设置神经网络参数；

26、s3322、进行第一次训练，得到神经网络net1；

27、s3323、使用粒子群算法寻找最优权值和阈值，其中包括输入层到隐含层权值w1,隐含层阈值b1，隐含层到输出层权值w2，以及输出层阈值b2；

28、s3324、使用新的权值w1和w2，以及新的阈值b1和b2代替旧值进行训练得到一个新的神经网络net2；

29、s3325、保存新的网络net2，验证其预测精度，并将其用于室温预测。

30、优选的，在所述s34中，对于优化周期内的每个小时室温tni，若都满足16℃≤tni≤20℃，则认为供暖室温达标，若存在至少一个小时的室温不满足16℃≤tni≤20℃，则认为供暖室温不达标。

31、优选的，在所述s36中，判断当前代数是否等于最大进化代数，如果当前代数＜最大进化代数，则保留本代最优个体，并对当前种群其他个体分别执行复制、交叉、变异操作，将当前代数加1，返回s32更新种群，如果当前代数＝最大进化代数，则循环结束，输出最佳节费运行模式及其对应的运行参数。

32、相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

33、通过自动化的运算求解每个优化周期内满足供暖标准的最佳节能节费运行模式，可以显著降低自采暖供热系统的运行费用。

技术特征：

1.一种自采暖供热系统节能节费运行优化方法，其特征在于，所述自采暖供热系统节能节费运行优化方法具体包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的自采暖供热系统节能节费运行优化方法，其特征在于，在所述s1中，所述运行数据包括：室外温度、室内温度、供水温度、回水温度、热水流量、热源设备能耗、以及水泵能耗。

3.根据权利要求1所述的自采暖供热系统节能节费运行优化方法，其特征在于，在所述s2中，具体包括如下步骤：

4.根据权利要求1所述的自采暖供热系统节能节费运行优化方法，其特征在于，在所述s3中，具体包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的自采暖供热系统节能节费运行优化方法，其特征在于，在所述s33中，具体包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的自采暖供热系统节能节费运行优化方法，其特征在于，在所述s331中，具体包括如下步骤：

7.根据权利要求5所述的自采暖供热系统节能节费运行优化方法，其特征在于，在所述s332中，采用pso优化的bp神经网络进行室温预测，时间步长为1h，输入参数为室外温度、供热量、当前时刻、当前时刻处于开/关机后的第几个小时、以及当前时刻室内温度，输出参数为下一时刻室内温度。

8.根据权利要求7所述的自采暖供热系统节能节费运行优化方法，其特征在于，在所述s332中，具体包括如下步骤：

9.根据权利要求4所述的自采暖供热系统节能节费运行优化方法，其特征在于，在所述s34中，对于优化周期内的每个小时室温tni，若都满足16℃≤tni≤20℃，则认为供暖室温达标，若存在至少一个小时的室温不满足16℃≤tni≤20℃，则认为供暖室温不达标。

10.根据权利要求4所述的自采暖供热系统节能节费运行优化方法，其特征在于，在所述s36中，判断当前代数是否等于最大进化代数，如果当前代数＜最大进化代数，则保留本代最优个体，并对当前种群其他个体分别执行复制、交叉、变异操作，将当前代数加1，返回s32更新种群，如果当前代数＝最大进化代数，则循环结束，输出最佳节费运行模式及其对应的运行参数。

技术总结
本发明提出一种自采暖供热系统节能节费运行优化方法，自采暖供热系统节能节费运行优化方法具体包括如下步骤：S1、采集运行数据；S2、确定优化周期的时间长度及优化周期的起始时刻；S3、求解每个优化周期内满足供暖标准的最佳节能节费运行模式。本发明中，通过自动化的运算求解每个优化周期内满足供暖标准的最佳节能节费运行模式，可以显著降低自采暖供热系统的运行费用。

技术研发人员：马荣江,胡昌越,邓梦思,余南阳
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15