基于气象与能源价格耦合的热能管理方法及装置与流程

本技术涉及能源管理的，特别是涉及一种基于气象与能源价格耦合的热能管理方法及装置。

背景技术：

1、热能管理系统的基本原理是通过控制热能的传递和流动，达到对热能的控制和利用，应用在小区、办公楼宇以及各种的工业园区之中。其主要包括热源设备、热储存设备以及热输送装置三个部分组成。热源设备是热能系统的核心部分，它可以利用热能来加热水或其他液体，或者直接利用热能来为建筑物供暖或加湿空气。热源可以包括太阳能集热器、地热能热泵、化石燃料锅炉等。热储存设备用于在需要时存储并释放热能。它可以通过储水罐、相变材料、地下储热等方式实现。热输送设备用于将热能从热源输送到需要的地方。这可以通过热水管道、蒸汽管道、空气处理设备等方式实现。

2、由于常见的热能管理系统对于其各个组成部分的能耗管理不能实现相互协同并基于多种因素进行同步调节，因此导致热能管理系统的能耗效率较低。提高热能管理系统的能耗效率，不仅可以有效降低热能管理系统使用过程中的能耗费用，还能减少碳排放的产生。

技术实现思路

1、本技术提供一种基于气象与能源价格耦合的热能管理方法及装置，以解决由于热能管理系统对于其各个组成部分的能耗管理不能实现相互协同，并基于多种因素进行同步调节，导致热能管理系统的能耗效率较低的问题。

2、本技术第一方面提供一种基于气象与能源价格耦合的热能管理方法，应用于服务器中，方法包括：获取预设时段内热能管理系统中热源设备的第一能耗成本；根据预设时段内的气象温度变化，对热源设备的能耗转换效率进行修正，得到第一能耗转换效率；根据第一能耗成本和第一能耗转换效率，确定热源设备的设备状态；当设备状态为开启状态时，获取热源设备的功率变化曲线和热能管理系统的能耗需求曲线；根据功率变化曲线和能耗需求曲线，向热能管理系统中热输送设备和热存储设备进行功率分配。

3、通过上述方法，获取预设时段内热能管理系统中热源设备的第一能耗成本，根据气象温度变化对热源设备的能耗转换效率进行修正，得到第一能耗转换效率。并根据第一能耗成本和第一能耗转换效率，确定热源设备的设备状态。当设备状态为开启状态时，获取热源设备的功率变化曲线和热能管理系统的能耗需求曲线，根据功率变化曲线和能耗需求曲线，向热能管理系统中热输送设备和热存储设备进行功率分配，能够综合考虑气象因素和能源价格对热能管理的影响，提高热能管理系统的能耗效率。

4、可选的，根据预设时段内的气象温度变化，对热源设备的能耗转换效率进行修正，得到第一能耗转换效率，具体包括：根据预设时段内的气象温度变化，获取预设时段内的环境温度随时间的变化函数；根据环境温度随时间的变化函数，得到第一能耗转换效率，第一能耗转换效率根据以下公式确定：

5、；

6、其中，为热源设备中热介质的初始温度，为热源设备中热介质的目标温度，为环境温度随时间的变化函数， r为热源设备的热阻，为预设时间内的第一能耗转换效率。

7、通过采用上述方法，根据预设时段内的气象温度变化，获取预设时段内的环境温度随时间的变化函数，并根据环境温度随时间的变化函数，得到第一能耗转换效率，能够更加准确地反映环境温度对热源设备能耗转换效率的影响，提高热能管理系统中能耗转换效率的精度。

8、可选的，根据第一能耗成本和第一能耗转换效率，确定热源设备的设备状态，具体包括：根据第一能耗成本和第一能耗转换效率，得到预设时段内，热源设备的成本转换效率；获取用户设置的成本转换效率阈值；当成本转换效率大于或等于成本转换效率阈值时，确定热源设备为开启状态。

9、通过采用上述方法，能够更加准确地确定热源设备的设备状态。

10、可选的，根据功率变化曲线和能耗需求曲线，向热能管理系统中热输送设备和热存储设备进行功率分配，具体包括：根据功率变化曲线和能耗需求曲线，获取第一时间点，热源设备的第一出功功率，以及热能管理系统的第一能耗功率；当第一出功功率大于第一能耗功率时，通过热源设备对热输送设备和热存储设备进行功率分配；其中，分配给热输送设备的功率值为第一能耗功率；将热源设备的剩余功率分配给热存储设备，剩余功率为第一出功功率与第一能耗功率的差值。

11、通过采用上述方法，根据功率变化曲线和能耗需求曲线，获取第一时间点热源设备的第一出功功率和热能管理系统的第一能耗功率。当第一出功功率大于第一能耗功率时，通过热源设备对热输送设备和热存储设备进行功率分配，能够更加合理地进行功率分配，提高热能管理的效率和效果。

12、可选的，将热源设备的剩余功率分配给热存储设备之后，方法还包括：获取热存储设备的储能值；当储能值大于或等于预设储能阈值时，停止向热存储设备分配功率。

13、可选的，方法还包括：当成本转换效率小于成本转换效率阈值时，确实热源设备为关闭状态；查询热存储设备的储能值，当储能值大于或等于预设启动阈值时，通过热存储设备对热输送设备进行功率分配。

14、可选的，方法还包括：获取热源设备的温度损失值和平均温度增量；根据温度损失值和平均温度增量，对第一能耗转换效率进行修正，得到第二能耗转换效率，第二能耗转换效率根据以下公式确定：

15、；

16、其中，为温度损失值，为平均温度增量，为第二能耗转换效率。

17、通过采用上述方法，获取热源设备的温度损失值和平均温度增量，根据温度损失值和平均温度增量对第一能耗转换效率进行修正，得到第二能耗转换效率，能够更加准确地反映热源设备的实际运行情况，提高热能管理的精度。

18、本技术第二方面提供一种热能管理装置，装置包括成本获取单元、效率获取单元、状态确认单元、功率获取单元以及功率分配单元；成本获取单元，用于获取预设时段内热能管理系统中热源设备的第一能耗成本；效率获取单元，用于根据预设时段内的气象温度变化，对热源设备的能耗转换效率进行修正，得到第一能耗转换效率；状态确认单元，用于根据第一能耗成本和第一能耗转换效率，确定热源设备的设备状态；功率获取单元，用于当设备状态为开启状态时，获取热源设备的功率变化曲线和热能管理系统的能耗需求曲线；功率分配单元，用于根据功率变化曲线和能耗需求曲线，向热能管理系统中热输送设备和热存储设备进行功率分配。

19、本技术第三方面提供一种电子设备，电子设备包括处理器、存储器、用户接口及网络接口，存储器用于存储指令，用户接口和网络接口用于给其他设备通信，处理器用于执行存储器中存储的指令，以使电子设备执行上述中任一项的方法。

20、本技术第四方面提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有指令，当指令被执行时，执行上述中任一项的方法。

21、与相关技术相比，本技术的有益效果是：

22、1、通过上述方法，根据气象温度变化对热源设备的能耗转换效率进行修正，综合考虑气象因素和能源价格对热能管理的影响，提高热能管理系统的能耗效率。

23、2、根据预设时段内的气象温度变化，获取预设时段内的环境温度随时间的变化函数，并根据环境温度随时间的变化函数，得到第一能耗转换效率，能够更加准确地反映环境温度对热源设备能耗转换效率的影响，提高热能管理系统中能耗转换效率的精度。

24、3、通过热源设备对热输送设备和热存储设备进行功率分配，能够更加合理地进行功率分配，提高热能管理的效率和效果。

25、4、根据温度损失值和平均温度增量对第一能耗转换效率进行修正，得到第二能耗转换效率，能够更加准确地反映热源设备的实际运行情况，提高热能管理的精度。