CN105930939A - 一种城区能源基础设施规划系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种城区能源基础设施规划系统及方法。该系统包括：冷热、电、燃气需求模块：计算各地块的冷热量、固定电力和固定燃气需求量；冷热电制取成本模块：计算各地块冷热电的制取成本；冷热电制取及交易综合优化模块：根据冷热量需求量和冷热电制取成本获取各地块冷热电制取量和各地块的冷热量交易网络；电力、燃气和冷热量供应计算模块：根据各地块冷热量电制取量以及固定电力和固定燃气需求量计算获取各地块的电力、燃气和冷热量供应量；能源基础设施规划模块：根据各地块的电力、燃气和冷热量供应量以及冷热量交易网络对电力、燃气、能源站房和冷热管网进行规划配置。与现有技术相比，本发明能增强能源供需匹配度，减少设施建设成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种能源规划系统及方法，尤其是涉及一种城区能源基础设施规划系统及方法。
背景技术
城区能源基础设施规划是电力、燃气、热力等各类能源输配设施工程建设的依据，规划方案对建设投资的高低、能源供需的匹配度等具有重要的影响。随着分布式能源技术的进步，用户由单纯的能源消费者向既是能源消费者又是部分种类能源提供者的双重身份转变，各类能源在用户端相互转换、相互替代的现象不断增多，使得能源基础设施科学规划的难度不断提高。当前各类能源基础设施分别规划的方式难以满足各类能源供需匹配的要求，不利于城区能源利用整体效率的提升，能源供给设施容量的相对冗余也造成了城市基础设施建设资金的浪费。
目前我国城区能源基础设施的规划由电力、燃气、热力等公司依据《城市电力规划规范GB/T 50293-2014》、《城镇燃气规划规范GB/T51098-2015》及《城市供热规划规范GB/T 51074-2015》等规范的规定分别对城区电力、燃气及热力设施进行规划。城区能源基础设施规划的基本方法是：首先依据人均或者单位建筑面积的负荷指标，结合城区规划人口或规划建筑面积，计算得到各个地块的总负荷；其次根据总负荷值及其空间位置计算得到与之相匹配的管网半径及附属设施的设计容量；最后根据规划区建设进度和资金情况，制定能源基础设施的工程分期建设方案。
如图1所示为为传统城区能源基础设施规划方法框图，首先执行步骤a1进行城区用地规划，然后根据用地规划执行步骤a2确定各个地块建筑面积、人口数据，同时执行步骤a3确定电力需求指标，步骤a4确定燃气需求指标，步骤a5确定供热指标，根据确定的电力、燃气和供热指标并结合步骤a2确定各个地块建筑面积、人口数据通过步骤a6、步骤a7和步骤a8分别确定各地块位置数据及电力需求量、各个地块的位置数据及燃气需求量，各个地块位置数据及供热需求量，最后通过步骤a9、步骤a10和步骤a11分别计算得到电力管线及附属设施容量和位置、燃气管线及附属设施容量和位置以及热力管网及附属设施容量和位置。
这种将各类能源分部门、按照经验指标自上而下进行的分配式规划，忽略了能源的相互替代效用，也没有考虑用户侧能源利用规划，易导致能源供应结构失调和供需的不匹配，不利于充分发挥用户自主节能的能动性。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种城区能源基础设施规划系统及方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种城区能源基础设施规划系统，用于城区电力、燃气、能源站房和冷热管网的规划配置，该系统包括：
冷热、电、燃气需求模块：该模块计算城区各地块的冷热量、固定电力和固定燃气需求量；
冷热电制取成本模块：该模块计算城区各地块制取单位量的冷热电的制取成本；
冷热电制取及交易综合优化模块：该模块根据各地块的冷热量需求量和各地块的冷热电制取成本，以成本最低为优化目标获取各地块冷热量制取量和电量制取量以及各地块的冷热量交易网络；
电力、燃气和冷热量供应计算模块：该模块根据各地块冷热量制取量和电量制取量以及冷热、电、燃气需求模块中的固定电力和固定燃气需求量综合计算，获取各地块的电力、燃气和冷热量供应量；
能源基础设施规划模块：该模块根据各地块的电力、燃气和冷热量供应量以及冷热量交易网络对电力、燃气、能源站房和冷热管网进行规划配置。
所述的冷热、电、燃气需求模块包括：
固定电力、燃气需求单元：该单元用于计算城区各地块的固定电力和固定燃气需求量，所述的固定电力和固定燃气为去除空调、采暖和热水供应所需的电力和燃气；
冷热量需求单元：该单元用于计算城区各地块的冷热量需求量，所述的冷热量需求量为空调、采暖和热水所需的冷热量。
所述的冷热电制取成本模块包括：
有建筑地块冷热电制取成本单元：该单元获取各地块上各类建筑的面积占地块总建筑面积的比例，基于当前各类建筑能源系统冷热电生产设备的历史统计数据获取各类建筑能源系统冷热电生产设备产出单位冷热电量所付出的成本，然后加权计算获得地块制取单位冷热电量的平均成本；
无建筑地块冷热电制取成本单元：该单元基于低品味能源资源、可再生能源资源可利用评估技术确定无建筑地块可产出的冷热电量及需要消耗的成本。
所述的电力、燃气和冷热量供应计算模块包括：
制取冷热量所需电力和燃气计算单元：该单元根据冷热电制取及交易综合优化模块获取的各地块冷热量制取量，根据电力和燃气转换成冷热量常用技术和设备的转换效率，计算各地块制取对应数量的冷热量所需的电力和燃气；
电力综合计算单元：该单元根据制取冷热量所需电力和燃气计算单元中获取的各地块制取冷热量所需的电力、冷热电制取及交易综合优化模块中获取的各地块的电量制取量以及冷热、电、燃气需求模块中计算的各地块的固定电力需求量获取各地块的电力需求量以及各地块的电力交易网络；
燃气综合计算单元：该单元根据制取冷热量所需电力和燃气计算单元中获取的各地块制取冷热量所需的燃气以及冷热、电、燃气需求模块中计算的各地块固定燃气需求量获取各地块燃气需求量。
所述的能源基础设施规划模块包括：
电力、燃气规划单元：该单元根据电力综合计算单元中各地块电力需求另以及各地块电力交易网络确定电力线路以及相应的附属设置，另外该单元还根据燃气综合计算单元中各地块燃气需求量确定燃气管线及相应的附属设施；
能源站房规划单元：该单元根据冷热电制取及交易综合优化模块中获取的各地块冷热量制取量和电量制取量确定能源站房规模和用地需求及位置；
冷热管网规划单元：该单元根据冷热电制取及交易综合优化模块获取的冷热量交易网络确定各地块之间的冷热官网及相应的附属设施。
一种城区能源基础设施规划方法，该方法包括如下步骤：
(1)根据城区用地规划获取城区各地块上除去空调、采暖和热水供应所需的电力和燃气外其余所需的固定电力和固定燃气需求量；
(2)获取各地块空调、采暖和热水供应所需的冷热量需求量；
(3)获取各地块冷热电的制取成本，根据各地块冷热量需求量和冷热电制取成本，以成本最低为优化目标获取各地块冷热量制取量和电量制取量以及各地块的冷热量交易网络；
(4)根据各地块的冷热量制取量根据电力和燃气转换成冷量热量常用技术和设备的转换效率，以整体效率最高为优化目标，获取各地块制取冷热量所需的电力和燃气；
(5)根据各地块电量制取量、各地块制取冷热量所需的电力和燃气以及各地块固定电力和固定燃气需求量确定各地块电力供应量和电力交易网络以及各地块燃气供应量；
(6)根据各地块电力供应量和电力交易网络以及各地块燃气供应量进行电力、燃气规划配置；
(7)根据各地块冷热量制取量和电量制取量进行能源站房规划配置；
(8)根据冷热量交易网络进行冷热管网的规划配置。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明从将各地块视为一个冷热电用户，从冷热电需求出发，通过数学规划方法对用户端的能源转换利用系统进行优化，基于优化后的用能方案确定各个地块电力、燃气等的供应量，提高供需的匹配度，更为准确的确定各项能源需求，防止能源供给的重复和冗余，减少能源技术设施建设的投资；
(2)本发明冷热、电、燃气需求模块设置为固定电力、燃气需求单元和冷热量需求单元，从而将将各地块上的固定电力、燃气的需求量与各地块的冷热量需求量分开，然后根据冷热量需求，考虑不同能源种类间的相互替代作用，获取最低成本下各地块的冷热量制取量和电量制取量，充分利用资源，提高资源利用率；
(3)本发明配置的冷热电制取及交易综合优化模块，对各个地块进行综合分析，发挥各地块的优势，在保证成本最低的前提下实现各地块之间的能源供给优化配置，减少了能源技术设施建设的投资。
附图说明
图1为传统的城区能源基础设施规划方法流程框图；
图2为本发明城区能源基础设施规划系统的结构框图；
图3为本发明城区各个地块冷热电制取及交易结构示意图。
图中1为冷热、电、燃气需求模块，11为固定燃气需求计算单元，12为固定电力需求计算单元，13为空调冷热量需求计算单元，14为采暖和热水供应热量需求计算单元，2为冷热电制取成本模块，3为冷热电制取及交易综合优化模块，31为各地块冷热量制取量和电量制取量输出单元，32为各地块冷热量交易网络输出单元，4为电力、燃气和冷热量供应计算模块，41为制取冷热量所需电力和燃气计算单元，42为电力、燃气综合计算单元，5为能源基础设施规划模块，51为电力、燃气规划单元，52为能源站房规划单元，53为冷热管网规划单元，6为城区用地规划输入模块，7为当地用能数据调研输入模块，81为地块1冷热电制取成本计算单元，82为地块1冷热电需求单元，83为地块2冷热电制取成本计算单元，84为地块2冷热电需求单元，85为地块1冷热电制取成本计算单元，86为地块1冷热电需求单元。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图2所示，一种城区能源基础设施规划系统，用于城区电力、燃气、能源站房和冷热管网的规划配置，该系统包括：
冷热、电、燃气需求模块1：该模块根据城区用地规划输入模块7输入的用地规划得到各类建筑的建筑面积、人口数量、充电桩、加气站数量及工业类型，结合当地空调采暖冷热量需求指标、工业项目燃气电力需求指标，进而计算城区各地块的冷热量、固定电力和固定燃气需求量。具体的该冷热、电、燃气需求模块1包括：固定电力、燃气需求单元：该单元用于计算城区各地块的固定电力和固定燃气需求量，固定电力和固定燃气为去除空调、采暖和热水供应所需的电力和燃气；冷热量需求单元：该单元用于计算城区各地块的冷热量需求量，冷热量需求量为空调、采暖和热水所需的冷热量。图中具体分为采用固定燃气需求计算单元11计算加气站、炊事、工业化工等燃气需求从而得到固定燃气需求，固定电力需求计算单元12计算照明、通信、电器及办公设备所需电力从而得到固定电力需求，空调冷热量需求计算单元13计算得到空调所需的冷热量，采暖和热水供应热量需求计算单元14计算出采暖和热水供应所需的热量，将空调冷热量需求计算单元13和采暖和热水供应热量需求计算单元14计算结果进行综合得到冷热量需求。本发明中将一个地块视为一个冷热电燃气用户，且地块是指城区内部的所有认为划分的地块以及河湖、道路等所有空间对象；冷热电燃气需求根据最终用途进行分类计算。
冷热电制取成本模块2：该模块根据用地规划输入模块输入的用地规划以及当地用能数据调研输入模块7输入的调研数据进行统筹分析计算，从而计算城区各地块制取单位量的冷热电的制取成本。具体地，冷热电制取成本模块2包括：有建筑地块冷热电制取成本单元：根据各个地块的用地规划和同类地区各类建筑能源系统常用的技术方案有建筑物地块冷热电制取成本模块2，基于当前各类建筑能源系统冷热电制取(包括冷热电三联供、太阳能热水及建筑用光伏发电等)技术方案的历史统计数据确定各类建筑能源系统冷热电生产(包括冷热电三联供、太阳能热水及建筑用光伏发电等)设备产出单位冷热电量所付出的成本，通过加权计算获得地块制取单位冷热电量的平均成本；无建筑地块冷热电制取成本单元：该单元基于低品味能源资源、可再生能源资源可利用评估技术确定该类地块可产出的冷热电量及需要消耗的成本，其中无建筑地块包括河流、湖泊及公园等。
冷热电制取及交易综合优化模块3：该模块根据各地块的冷热量需求量和各地块的冷热电制取成本，以成本最低为优化目标获取各地块冷热量制取量和电量制取量以及各地块的冷热量交易网络，并分别通过各地块冷热量制取量和电量制取量输出单元31以及各地块冷热量交易网络输出单元32将结果输出，这里各地块冷热量制取量包括通过电力制取的冷热量大小和通过燃气制取的冷热量大小，均是通过冷热电制取及交易综合优化模块3计算得到的。
电力、燃气和冷热量供应计算模块4：该模块根据各地块冷热量制取量和电量制取量以及冷热、电、燃气需求模块1中的固定电力和固定燃气需求量综合计算，获取各地块的电力、燃气和冷热量供应量。具体的，电力、燃气和冷热量供应计算模块4包括：制取冷热量所需电力和燃气计算单元41和电力、燃气综合计算单元42，其中电力、燃气综合计算单元42又包括电力综合计算单元和燃气综合计算单元。
具体地。制取冷热量所需电力和燃气计算单元41：该单元根据冷热电制取及交易综合优化模块3获取的各地块冷热量制取量，根据电力和燃气转换成冷热量常用技术和设备的转换效率，计算各地块制取对应数量的冷热量所需的电力和燃气。
电力综合计算单元：该单元根据制取冷热量所需电力和燃气计算单元41中获取的各地块制取冷热量所需的电力、冷热电制取及交易综合优化模块3中获取的各地块的电量制取量以及冷热、电、燃气需求模块1中计算的各地块的固定电力需求量获取各地块的电力需求量以及各地块的电力交易网络。
燃气综合计算单元：该单元根据制取冷热量所需电力和燃气计算单元41中获取的各地块制取冷热量所需的燃气以及冷热、电、燃气需求模块1中计算的各地块固定燃气需求量获取各地块燃气需求量。
能源基础设施规划模块5：该模块根据各地块的电力、燃气和冷热量供应量以及冷热量交易网络对电力、燃气、能源站房和冷热管网进行规划配置。具体的能源基础设施规划模块5包括：
电力、燃气规划单元51：该单元根据电力综合计算单元中各地块电力需求另以及各地块电力交易网络确定电力线路以及相应的附属设置，另外该单元还根据燃气综合计算单元中各地块燃气需求量确定燃气管线及相应的附属设施；
能源站房规划单元52：该单元根据冷热电制取及交易综合优化模块3中获取的各地块冷热量制取量和电量制取量确定能源站房规模和用地需求及位置。
冷热管网规划单元53：该单元根据冷热电制取及交易综合优化模块3获取的冷热量交易网络确定各地块之间的冷热官网及相应的附属设施。
如图3所示为城区各个地块冷热电制取及交易结构示意图。由于城区各个地块由于用地规划和资源禀赋的差异，其冷热电制取成本各不相同。图中81、83和85分别为三个地块的冷热电制取成本单元，82、84和86分别为三个地块的冷热电需求量，图中箭头表示各地块之间的冷热量交易，将城区内所有地块综合考虑，根据冷热电供需平衡和各个地块冷热电最大制取量约束，构建数学规划模型对各个地块冷热电的制取量进行优化，以热量为例，制取热量成本低的地块制取超出自身需求的热量输送给制取成本高的地块，有助于减少总的成本。以规划区冷热电制取及交易总成本最低为目标，通过优化计算可得到各个地块最优的冷热电制取量，以及地块之间冷热电交易量。根据各个地块冷热电制取采用的技术方案和制取量，可计算出各个地块制取冷热电所需要输入的燃气和电量。
一种城区能源基础设施规划方法，该方法包括如下步骤：
(1)根据城区用地规划获取城区各地块上除去空调、采暖和热水供应所需的电力和燃气外其余所需的固定电力和固定燃气需求量；
(2)获取各地块空调、采暖和热水供应所需的冷热量需求量；
(3)获取各地块冷热电的制取成本，根据各地块冷热量需求量和冷热电制取成本，以成本最低为优化目标获取各地块冷热量制取量和电量制取量以及各地块的冷热量交易网络；
(4)根据各地块的冷热量制取量根据电力和燃气转换成冷量热量常用技术和设备的转换效率，以整体效率最高为优化目标，获取各地块制取冷热量所需的电力和燃气；
(5)根据各地块电量制取量、各地块制取冷热量所需的电力和燃气以及各地块固定电力和固定燃气需求量确定各地块电力供应量和电力交易网络以及各地块燃气供应量；
(6)根据各地块电力供应量和电力交易网络以及各地块燃气供应量进行电力、燃气规划配置；
(7)根据各地块冷热量制取量和电量制取量进行能源站房规划配置；
(8)根据冷热量交易网络进行冷热管网的规划配置。
由技术常识可知，本发明中用于计算各个地块冷热量、固定电力及固定燃气需求的方法很多，冷热电制取及交易综合优化模块3中根据需求、供给及成本数据进行优化的模型和优化计算的方法也有很多，这些具体计算方法的改变均不影响本发明的实施。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (6)
1.一种城区能源基础设施规划系统，用于城区电力、燃气、能源站房和冷热管网的规划配置，其特征在于，该系统包括：
冷热、电、燃气需求模块(1)：该模块计算城区各地块的冷热量、固定电力和固定燃气需求量；
冷热电制取成本模块(2)：该模块计算城区各地块制取单位量的冷热电的制取成本；
冷热电制取及交易综合优化模块(3)：该模块根据各地块的冷热量需求量和各地块的冷热电制取成本，以成本最低为优化目标获取各地块冷热量制取量和电量制取量以及各地块的冷热量交易网络；
电力、燃气和冷热量供应计算模块(4)：该模块根据各地块冷热量制取量和电量制取量以及冷热、电、燃气需求模块(1)中的固定电力和固定燃气需求量综合计算，获取各地块的电力、燃气和冷热量供应量；
能源基础设施规划模块(5)：该模块根据各地块的电力、燃气和冷热量供应量以及冷热量交易网络对电力、燃气、能源站房和冷热管网进行规划配置。
2.根据权利要求1所述的一种城区能源基础设施规划系统，其特征在于，所述的冷热、电、燃气需求模块(1)包括：
固定电力、燃气需求单元：该单元用于计算城区各地块的固定电力和固定燃气需求量，所述的固定电力和固定燃气为去除空调、采暖和热水供应所需的电力和燃气；
冷热量需求单元：该单元用于计算城区各地块的冷热量需求量，所述的冷热量需求量为空调、采暖和热水所需的冷热量。
3.根据权利要求1所述的一种城区能源基础设施规划系统，其特征在于，所述的冷热电制取成本模块(2)包括：
有建筑地块冷热电制取成本单元：该单元获取各地块上各类建筑的面积占地块总建筑面积的比例，基于当前各类建筑能源系统冷热电生产设备的历史统计数据获取各类建筑能源系统冷热电生产设备产出单位冷热电量所付出的成本，然后加权计算获得地块制取单位冷热电量的平均成本；
无建筑地块冷热电制取成本单元：该单元基于低品味能源资源、可再生能源资源可利用评估技术确定无建筑地块可产出的冷热电量及需要消耗的成本。
4.根据权利要求1所述的一种城区能源基础设施规划系统，其特征在于，所述的电力、燃气和冷热量供应计算模块(4)包括：
制取冷热量所需电力和燃气计算单元(41)：该单元根据冷热电制取及交易综合优化模块(3)获取的各地块冷热量制取量，根据电力和燃气转换成冷热量常用技术和设备的转换效率，计算各地块制取对应数量的冷热量所需的电力和燃气；
电力综合计算单元：该单元根据制取冷热量所需电力和燃气计算单元(41)中获取的各地块制取冷热量所需的电力、冷热电制取及交易综合优化模块(3)中获取的各地块的电量制取量以及冷热、电、燃气需求模块(1)中计算的各地块的固定电力需求量获取各地块的电力需求量以及各地块的电力交易网络；
燃气综合计算单元：该单元根据制取冷热量所需电力和燃气计算单元(41)中获取的各地块制取冷热量所需的燃气以及冷热、电、燃气需求模块(1)中计算的各地块固定燃气需求量获取各地块燃气需求量。
5.根据权利要求4所述的一种城区能源基础设施规划系统，其特征在于，所述的能源基础设施规划模块(5)包括：
电力、燃气规划单元(51)：该单元根据电力综合计算单元中各地块电力需求另以及各地块电力交易网络确定电力线路以及相应的附属设置，另外该单元还根据燃气综合计算单元中各地块燃气需求量确定燃气管线及相应的附属设施；
能源站房规划单元(52)：该单元根据冷热电制取及交易综合优化模块(3)中获取的各地块冷热量制取量和电量制取量确定能源站房规模和用地需求及位置；
冷热管网规划单元(53)：该单元根据冷热电制取及交易综合优化模块(3)获取的冷热量交易网络确定各地块之间的冷热官网及相应的附属设施。
6.一种城区能源基础设施规划方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)根据城区用地规划获取城区各地块上除去空调、采暖和热水供应所需的电力和燃气外其余所需的固定电力和固定燃气需求量；
(2)获取各地块空调、采暖和热水供应所需的冷热量需求量；
(3)获取各地块冷热电的制取成本，根据各地块冷热量需求量和冷热电制取成本，以成本最低为优化目标获取各地块冷热量制取量和电量制取量以及各地块的冷热量交易网络；
(4)根据各地块的冷热量制取量根据电力和燃气转换成冷量热量常用技术和设备的转换效率，以整体效率最高为优化目标，获取各地块制取冷热量所需的电力和燃气；
(5)根据各地块电量制取量、各地块制取冷热量所需的电力和燃气以及各地块固定电力和固定燃气需求量确定各地块电力供应量和电力交易网络以及各地块燃气供应量；
(6)根据各地块电力供应量和电力交易网络以及各地块燃气供应量进行电力、燃气规划配置；
(7)根据各地块冷热量制取量和电量制取量进行能源站房规划配置；
(8)根据冷热量交易网络进行冷热管网的规划配置。
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Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
| CN107016467A (zh) * | 2017-04-13 | 2017-08-04 | 华北电力大学（保定） | 一种区域能源互联网全自动站网布局优化方法 |
| CN107609766A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-01-19 | 金陵科技学院 | 一种基于成品油供需度指标的加油设施优化布局方法 |
| CN108596354A (zh) * | 2017-05-08 | 2018-09-28 | 新奥泛能网络科技股份有限公司 | 一种设施规模与供能范围的优化方法及装置 |
| CN109840683A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-06-04 | 湖北省电力勘测设计院有限公司 | 用于多能互补园区能源配置分析的方法 |
| CN110097403A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-08-06 | 国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司 | 一种供暖需求的预测方法和预测系统 |
| CN113031447A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-06-25 | 上海电气集团股份有限公司 | 冷热电三联供系统中设备的配置方法、系统、设备和介质 |
| CN115456315A (zh) * | 2022-11-11 | 2022-12-09 | 成都秦川物联网科技股份有限公司 | 一种用于智慧燃气的燃气管网预设管理方法和物联网系统 |
-
2016
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107016467A (zh) * | 2017-04-13 | 2017-08-04 | 华北电力大学（保定） | 一种区域能源互联网全自动站网布局优化方法 |
| CN107016467B (zh) * | 2017-04-13 | 2020-08-25 | 华北电力大学（保定） | 一种区域能源互联网全自动站网布局优化方法 |
| CN108596354A (zh) * | 2017-05-08 | 2018-09-28 | 新奥泛能网络科技股份有限公司 | 一种设施规模与供能范围的优化方法及装置 |
| CN107609766A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-01-19 | 金陵科技学院 | 一种基于成品油供需度指标的加油设施优化布局方法 |
| CN109840683A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-06-04 | 湖北省电力勘测设计院有限公司 | 用于多能互补园区能源配置分析的方法 |
| CN110097403A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-08-06 | 国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司 | 一种供暖需求的预测方法和预测系统 |
| CN113031447A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-06-25 | 上海电气集团股份有限公司 | 冷热电三联供系统中设备的配置方法、系统、设备和介质 |
| CN115456315A (zh) * | 2022-11-11 | 2022-12-09 | 成都秦川物联网科技股份有限公司 | 一种用于智慧燃气的燃气管网预设管理方法和物联网系统 |
| CN115456315B (zh) * | 2022-11-11 | 2023-02-24 | 成都秦川物联网科技股份有限公司 | 一种用于智慧燃气的燃气管网预设管理方法和物联网系统 |
| US11803173B2 (en) | 2022-11-11 | 2023-10-31 | Chengdu Qinchuan Iot Technology Co., Ltd. | Preset management methods of gas pipeline network for smart gas and internet of things systems thereof |
| US11982994B2 (en) | 2022-11-11 | 2024-05-14 | Chengdu Qinchuan Iot Technology Co., Ltd. | Determining a regional gas pipeline operating scheme |
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