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按需供热系统的节能运行

煤气与热力 2009年第4期29卷 1-2页

作者：张法琪中国市政工程华北设计研究总院天津300074

提出按需供热系统采用分阶段改变温度的量调节方式,结合锅炉节能运行控制系统,分析了采用这种运行方式的优势。

关键词：按需供热运行调节供热锅炉房

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按需供热与反馈调节的探讨

蒲白科技 2002年第1期 26-27页

作者：刘建军王占胜科技处生活公司

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集中供热一次网热量分配策略研究

集中供热一次网热量分配策略研究

作者：郑晗羽浙江理工大学

学位级别：硕士

集中供热是我国城镇供热的主要方式,系统消耗的能源可以占到建筑总能耗的一半以上。经过现状调研得知,目前我国集中供热系统发展至今还存在智能化程度低、换热站热量供需不平衡等问题。本文以华中地区的“K集中供热系统”的运行数据为... 详细信息

集中供热是我国城镇供热的主要方式,系统消耗的能源可以占到建筑总能耗的一半以上。经过现状调研得知,目前我国集中供热系统发展至今还存在智能化程度低、换热站热量供需不平衡等问题。本文以华中地区的“K集中供热系统”的运行数据为基础对集中供热一次网的热量分配进行研究,建立仿真模型并提出了一种基于负荷预测值的热量分配策略。首先对“K集中供热系统”进行了调研,在经过时长4个月的供暖季数据采集后,共得到2800余组数据。根据建模的需求对数据进行了必要的预处理,使用门控循环单元算法(GRU)分别建立了集中供热一次网热量模型和换热站热负荷预测模型并对建立的模型进行了可行性验证。随后根据质量守恒定律与能量守恒定律建立了集中供热系统一次网各主要部分的数学模型,基于建立的数学模型在Simulink中构建仿真模型,并使用实测的数据验证了仿真模型的可行性。针对热量分配不合理的问题,在一次网热量模型的基础上结合热负荷预测模型对热量分配进行了研究,最终以按需供热为出发点提出了换热站一次侧流量优化的热量分配策略。分配策略根据按需供热思想,以其负荷预测值与一次网模型热量输出值之间的误差作为目标函数,采用混沌粒子群优化(CPSO)算法对各换热站的一次侧流量顺序进行优化,通过一次侧流量控制二次网的热量分配。为了验证各换热站一次侧流量优化后二次网运行效果的变化。通过一次网神经网络模型仿真得到优化后的供热量,将其与各换热站的热量理想值进行对比分析。并且通过建立的Simulink仿真模型使用优化后的输入变量对换热站二次侧供水温度进行仿真。对得到的一次网各换热站供热量和二次侧的运行状况进行分析,其结果验证了分配策略的有效性。实际案例应用以及模型仿真结果表明,本文所提出的热量分配方案可以有效地根据需热量对各换热站的热量进行分配。且案例中的供热系统属于我国华中地区典型的集中供热系统,基于此供热系统提出的换热站一次侧热量分配策略具有普适性,可以应用至所有类型的集中供热系统以及构造相似的其他管网系统中。

关键词：集中供热系统混沌粒子群循环神经网络按需供热热量分配

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某高校集中供热系统负荷模拟及分析研究

某高校集中供热系统负荷模拟及分析研究

作者：崔棉善天津大学

学位级别：硕士

集中供热由于存在较大的系统热惯性、建筑热惰性,以及用户用热模式的时变性,实际的供热过程均存在不同程度的供需不匹配及能源浪费。为避免热源侧或用户侧超供的情况,本文针对天津市某校园集中供热系统,围绕楼宇建筑群及不同用户热力入... 详细信息

集中供热由于存在较大的系统热惯性、建筑热惰性,以及用户用热模式的时变性,实际的供热过程均存在不同程度的供需不匹配及能源浪费。为避免热源侧或用户侧超供的情况,本文针对天津市某校园集中供热系统,围绕楼宇建筑群及不同用户热力入口建立热负荷模型,并进行模拟分析研究。主要内容包括:为了解决楼宇建筑群供应的热量与用户需求热负荷不相匹配的问题,考虑以建筑群用户目标需求室温来匹配需求侧负荷,从基本传热方程出发,考虑了室温和综合气温与负荷的相关性,基于热网历史数据标定模型参数并建立楼宇建筑群负荷模型,将2019-2020供暖季以及2020-2021供暖季作为2个案例,进行模型标定及验证,模拟及分析。结果表明,模拟整个供暖季的日负荷,案例1、案例2年负荷模型值与实际值相对偏差分别为2.3%、0.01%。结合相关规范设定目标室温算例,案例1两个算例的年负荷分别可降低11.5%、32.2%,案例2两个算例的年负荷分别可降低26.5%、38.4%。模型给出了2021-2022供暖季每天的目标能耗及实际能耗,与去年同期比较,气温略高于去年,报修次数大幅减少,室温满足热需求。低区2021-2022运行43天,与去年同期比较,能耗降低了17%,考虑气温因素修正后的节能率为10.16%。为避免用户侧超供的情况,结合能源中心热源侧的调节,尽可能在足够小的时间尺度与空间尺度实现“按需供热”,提高整个系统的运行效率,在研究了热源侧负荷模型的基础上,针对末端用户管控的热力入口建立负荷模型,包括基础负荷模型和基于机器语言(双向LSTM网络)简单模型的热扰动态修订模型,可兼顾长期趋势的掌控和短期预测的精度。经模型模拟分析,在同样能耗水平的情况下,参考模型负荷运行可显著提升供热质量,保证用户热舒适度,如34#入口及14#入口2020-2021供暖季实际室温在4°C～5°C范围波动,若34#入口按照目标室温23°C,14#入口按照目标室温22°C运行,年负荷基本相当。结合系统实际运行及用户需求,适当降低目标室温,采用分时分温分区模型,可很大程度地避免过度供热,显著实现节能减排,分析34#和14#入口,考虑分时分温,负荷显著降低,相比实际负荷,目标负荷分别减少10.6%、24.6%。对该校某能源站的集中供热系统中某独立建筑4个热力入口2020-2021供暖季进行一周调节试验,对试验结果分析。结果表明,该热力入口智能控制方法适用于管控建筑入口的能源站锅炉供水温度以及流量波动不大的场景,该期间如11.8-11.20日实际日负荷与目标负荷相对偏差可控制在15%以内。与采用传统调节方式相比,试验调节阶段在满足室内温度需求的同时,供热负荷显著降低,考虑气温因素后负荷降低率为22.47%～36.48%。

关键词：集中供热负荷模拟楼宇建筑群热力入口按需供热分时分区

基于改进LSTM神经网络的换热站短期热负荷预测研究

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基于改进LSTM神经网络的换热站短期热负荷预测研究

作者：安雪筝大连海事大学

学位级别：硕士

集中供热是我国北方冬季的主要供热方式,随着信息化、数字化在供热行业的渗透与发展,“按需供热”成为国内外集中供热领域研究的重点。由于真实需热量根据不同影响因素的变化不断变动,同时供热系统的控制又存在较大的惯性和滞后。然而... 详细信息

集中供热是我国北方冬季的主要供热方式,随着信息化、数字化在供热行业的渗透与发展,“按需供热”成为国内外集中供热领域研究的重点。由于真实需热量根据不同影响因素的变化不断变动,同时供热系统的控制又存在较大的惯性和滞后。然而目前大部分供热企业采取粗放供热的调节方式,缺少对精准热负荷需求的考虑,导致企业供热量与用户需热量不匹配的现象时常发生。本研究力求通过预测得到精准的短期热负荷需求值,按照预测供热量指导换热站供热,将供热系统下一小时的调节前置化以实现按需供热。具体的技术手段为,通过时间序列数据处理、深度学习等方法,提取换热站历史数据中的有效知识搭建CEEMDAN-SE-LSTM换热站短期热负荷预测模型指导换热站供热。本文的主要研究内容如下:(1)构建换热站短期热负荷预测模型。首先,通过传统数据处理方法结合数据特性去除异常值和缺失值,统一不同变量的数据维度,提升数据可用性。其次,采用皮尔逊相关性分析方法(Pearson)分析热负荷与其影响因素之间的相关性并使用主要影响因素作为模型输入。基于热负荷数据存在数据量大、非线性强等点,分别使用循环神经网络(RNN)、长短期记忆神经网络(LSTM)以及门控循环单元(GRU)三种模型对换热站短期热负荷数据建模预测,并引入粒子群算法(PSO)对模型中的参数进行优化。最后,采用平均绝对百分比误差(MAPE)和均方根误差(RMSE)两个指标验证预测精度,结果表明PSO-LSTM模型更适用于换热站短期热负荷预测。(2)优化模型提高预测能力。针对换热站短期热负荷数据非平稳性强的特点,引入自适应噪声的完备集合经验模态分解(CEEMDAN)方法,将热负荷序列拆解为多个相对平稳的子序列,并使用样本熵(SE)模型将熵值相近的子序列合并为一个子序列后使用PSO-LSTM模型进行预测。结果表明,优化后模型的MAPE值比优化前降低16.4%。(3)搭建换热站信息物理系统(CPS)。系统包括在线监控、自动控制、远程调控、报警等功能,并将本文提出的热负荷预测模型嵌入CPS中,根据预测热负荷调节一次网加压泵,实现换热站按需供热。实验证明根据预测热负荷值调节换热站比当前供热模式使房间内温度更稳定,同时提升室内舒适时长30%。证明了本文提出的换热站短期热负荷预测模型在供热系统中可以取得较好的控制效果。

关键词：热负荷预测 CEEMDAN-SE-LSTM神经网络按需供热信息-物理系统

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大型集中供热系统远程室温采集应用探索

区域供热 2023年第6期 5-9,60页

作者：王亚楠太原市热力集团有限责任公司山西太原030027

为了提高供热精细化服务水平,提升热源、热网调度科学性,辅助企业节能增效,太原市热力集团在2022-2023年供热季与运营商合作,安装了10万块热用户远程室温采集设备,将实时室温数据同步至智慧供热平台、数据云平台,利用室温回传数据初步... 详细信息

为了提高供热精细化服务水平,提升热源、热网调度科学性,辅助企业节能增效,太原市热力集团在2022-2023年供热季与运营商合作,安装了10万块热用户远程室温采集设备,将实时室温数据同步至智慧供热平台、数据云平台,利用室温回传数据初步建立起以热力站为单元的调控体系。运行期间每日追踪室温数据,实现热用户低室温现象动态清零,2022-2023年采暖季自主发现低温现象1800余次,有效将被动接诉变为主动服务,辅助判断客户服务投诉500余次,为供热企业推进用户级供热服务提供了可靠的实践经验与思路。

关键词：集中供热远程用户室温采集按需供热

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智慧供热技术在城市集中供热系统的应用分析

建设科技 2024年第5期 39-42页

作者：苏继程毛明强甘肃省建筑设计研究院有限公司兰州730030

智慧供热是将供热生产、供热输出、供热信息控制与传统集中供热的有机结合,以供热管网水力信息、室温采集为主题,实现了一种新型的智慧供热系统。将系统控制、水力信息、控制云平台一体化,达到数据采集智能化、系统调控自动化、运营监管... 详细信息

智慧供热是将供热生产、供热输出、供热信息控制与传统集中供热的有机结合,以供热管网水力信息、室温采集为主题,实现了一种新型的智慧供热系统。将系统控制、水力信息、控制云平台一体化,达到数据采集智能化、系统调控自动化、运营监管化,达到供热稳定、高效节能、绿色环保的最大目的。随着我国城镇集中供热区域和供热规模的不断增大,供热方式日趋复杂化,对供热企业的运营和经营管理也提出了更高的需求,而智慧供热技术的发展,为实现“均衡输送、按需供热”的城市集中供热管网建设,起到了很好的支撑作用。

关键词：智慧供热技术集中供热管网按需供热节能运行

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浅谈智慧供热技术在供热系统中的应用

中国科技期刊数据库工业A 2024年第3期 0077-0080页

作者：马俊宏唐山曹妃甸新岛市政工程有限公司河北唐山063200

本论文主要研究了供热系统中智慧供热技术的应用,选择的研究样本为北方某热力公司,不仅对其大型供热管网中智慧技术的应用成果和经验进行了浅析,还对智慧供热技术以后的发展进行了预测。智慧供热平台借助人工智能技术、专家系统、大数... 详细信息

本论文主要研究了供热系统中智慧供热技术的应用,选择的研究样本为北方某热力公司,不仅对其大型供热管网中智慧技术的应用成果和经验进行了浅析,还对智慧供热技术以后的发展进行了预测。智慧供热平台借助人工智能技术、专家系统、大数据挖掘技术等在回归分析历史数据的基础上对现有供热系统的运行调控和考核、供热设备管理与运维、运行管理等策略进行了优化和完善,从而使供热系统的运行和管理水平得到了显著的提升。而利用智慧供热技术对北方某热力公司供热运行进行调控策略的优化后,实现了能耗指标明显降低,节能效果显著。

关键词：智慧供热数据分析优化控制按需供热节能降耗

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区域供热间接连接二次网供暖系统仿真

沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2015年第3期31卷 516-523页

作者：王宏伟刘智超郝红沈阳建筑大学市政与环境工程学院辽宁沈阳110168

目的研究区域供热系统的热滞后性,为降低采暖系统能耗并达到按需供热提供理论支持.方法基于质量和能量守恒定律及传热学原理,创建间接连接集中供热系统二次系统各个环节的数学模型,并运用MATLAB/Simulink建立相应的仿真模型,以沈阳某住... 详细信息

目的研究区域供热系统的热滞后性,为降低采暖系统能耗并达到按需供热提供理论支持.方法基于质量和能量守恒定律及传热学原理,创建间接连接集中供热系统二次系统各个环节的数学模型,并运用MATLAB/Simulink建立相应的仿真模型,以沈阳某住宅小区为研究对象,仿真分析该供热系统的温度响应,观察系统的动态特性.结果在时间为15 h时,室外温度从-16.8℃阶跃到-5℃,室内温度达到稳定时间约为4 h,换热器回水温度达到稳定时间约为5.5 h,供水温度达到稳定时间约为6.5 h,供热量超出500 k W.结论区域供热系统存在较大的热滞后性,热源部分不能根据室外温度的改变而及时的改变供热量.这就需要对供热系统及时进行准确的负荷预测,然后利用预测的结果来指导供热系统的调节,实现热源的供热量随时与用户的需热量保持一致,从而达到按需供热.

关键词：热滞后性数学模型仿真负荷预测按需供热