CN110762602B - 一种分布式能源供热管网储能的量化计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式能源供热管网储能的量化计算方法，具体步骤如下：根据实际用户情况简化传热模型，构建供热管网与用户、用户与外界环境之间的传热模型；通过用户吸收或放出热量对用户构建储能基础模型；提出影响因子ξ，通过影响因子对用户储能基础模型进行改进，形成单循环储能计算模型；通过供热管网换热段的温度更迭，构建多循环储能计算模型；对方程组进行求解，得到在机组停机时利用供热管网储能供能的可持续时间；改变实例的工况，通过对模型计算对比，得出供热管网相对最优的循环流量，可实现供热管网储能的充分利用，提高能源利用效率。

Description

一种分布式能源供热管网储能的量化计算方法

技术领域

本发明涉及分布式能源技术领域，特别涉及到燃气轮机冷/热/电三联供中的冷/热管网储能的计算，具体涉及一种分布式能源供热管网储能的量化计算方法。

背景技术

分布式能源系统是产生或者储存电能的系统，而燃气轮机冷/热/电三联供(CCHP)又是其重要的实现方式，在CCHP系统中，能量通过能级对口、梯级利用的方式得到充分利用。首先，天然气燃烧的高品位热量通过燃气轮机发电，燃机出来的余热一部分用来加热溴化锂制冷机的蒸发器从而产生冷量以满足用户的冷负荷，另一部分用来满足用户的热负荷。

在整个系统中，存在大量的管道和换热设备，具有一定容量的储能能力。在机组计划停机工况下，充分利用供热管网部分的热储能，使得机组停机后，还可继续向用户供冷/热并保持一定时间，以达到精确满足用户用能要求。在向用户定时供冷/热的工况下，充分利用供热管网部分的热储能，使得机组可以提前关闭供热阀门，使得管网内工质继续循环利用储能，以达到提高能源利用率的目的。

分布式能源供热管网储能的量化计算是实际工程中亟待解决的问题，因此有必要提出一种分布式能源供热管网的储能计算方法，实现供热管网储能的充分利用，提高能源利用效率。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种分布式能源供热管网储能的量化计算方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种分布式能源供热管网储能的量化计算方法，所述的量化计算方法包括以下步骤：

S1、简化供热管网、用户以及外部环境结构，将供热管网简化成由供水管网、回水管网和与用户换热段构成；

S2、简化传热过程中的传热模型，不考虑进回水管网的热损失，将整个管网传热简化成管网换热段与用户换热、用户与外界换热，构建供热管网一个循环内的储能计算模型；

S3、在机组停机状态下，供热管网进行自循环，换热段后流体温度相对换热段前下降温度为Δt，引入影响因子ξ，其中，影响因子ξ为供热管网换热段段前受影响管段占总流程长度的百分比，通过影响因子ξ对步骤S2中构建的单循环的储能计算模型进行修正；

S4、根据设计工况，确定供热管网并计算初始平衡条件；

S5、计算供热管网换热段的温度随时间变化值，从而构建供热管网多循环的储能量化计算模型；

S6、根据实际工程选用各参数值，包括：热交换器E₁的换热系数k_i，换热面积A_i；换交热器E₂的换热系数k_o，换热面积A_o供热管网的总长度L，其中，供水管段长度L₁，回水管段长L₂，供热管网换热段长度为L₃；循环水泵流量Q_m，供热管网进水温度为T_j，供热管网回水温度T_h，室外环境温度T_out；用户室内空气质量m₁；供热管网中工质质量m₂；用户室内空气定压比热容C_pa；供热管网中工质定压比热容C_pw；用户室内空气密度ρ_a；供热管网中工质密度ρ_w；供热管网体积V_w；供水、回水、换热管段的横截面积A₁、A₂、A₃；

S7、当机组计划停机，通过以上储能计算模型计算变工况条件下，利用供热管网储能供能可持续时间，并对供热管网参数进行优化。

进一步地，所述的步骤S2中，传热过程简化后的传热模型包括循环水泵M以及和循环水泵M环接的供热管网、用户U、以及供热管网与用户之间的热交换器E₁，该传热模型中，将用户U与环境之间的换热简化成另一个换交热器E₂，

在机组停机的初始时刻，传热模型处于平衡状态，整个供热管网以循环水泵和供热管网换热段为界被分为两个部分，上半部分为供热管网进水温度T_j，下半部分为供热管网回水温度T_h；机组计划停机后，循环水泵M开始工作，上半部分流体源源不断的被抽向下半部分，将上半部分流体刚好全部被抽到下半段的时刻作为计算的初始时刻；此时，在整个供热管网中，循环工质的温度相同，为供热管网回水温度T_h，将流体从换热管入口到再次流经供热管网换热段入口视为一个循环；经过一个循环后，供热管网中工质达到一个新的相同的温度值；在一个循环中的传热模型如下：

在用户U和供热管网换热段之间的换交热器E₁内，换热方程为：

q₁＝k_iA_i(T_heat-T_in) (1)

在用户U和环境之间的换交热器E₂内，换热方程为：

q₂＝k_oA_o(T_out-T_in) (2)

在用户U中，吸收热量q₁与放出热量q₂的代数和与用户温度之间的关系如下式：

m₁＝ρ_aV_U (4)

将供热管网实时的看成一个整体：此时供热管网温度的变化与q₁之间的关系为：

m₂＝ρ_wV_w (6)

其中，q₁、q₂为用户U分别与供热管网换热段和环境之间的换热量，单位为W；m₁为用户室内空气的质量，单位为kg；m₂为供热管网中工质质量，单位为kg；C_pa为用户室内空气定压比热容，单位为J/kg·K；C_pw为供热管网中工质定压比热容，单位为J/kg·K；ρ_a为用户室内空气密度，单位为kg/m³；ρ_w为供热管网中工质密度，单位为kg/m³；V_w为供热管网体积，单位为m³；A₁、A₂、A₃分别为供水、回水、换热管段的横截面积。

进一步地，所述的步骤S3中，由于工质在整个供热管网中循环，在任意一个循环中，供热管网换热段出口处的流体温度由于与用户换热而下降，下降温度为Δt，低于供热管网换热段入口处流体温度，假设供热管网换热段入口前受影响管段长度为l，则影响因子ξ则表示该长度占总管网长度的百分比，即：ξ＝l/L；

在受影响管段的长度内，由于介质的连续性，供热管网的温度场也具有连续性，又由于在实际工程中，Δt相对T来讲较小，假设流体温度按线性分布，则可得在一个循环中，流经供热管网换热段的流体温度分布随时间变化，定义τ_a为受影响的流体刚刚流进供热管网换热管的时间，定义τ_z表示工质完成一个循环所需时间，τ_a、τ_z表达式分别为：

故在一个循环中，换热管内工质换热温度T_heat为分段函数，即：

此时，对步骤S2中的换热模型进行修正，可得公式(12)-(16)为单循环的传热计算模型如下，其中T表示当前供热管网换热段，T′表示下一循环中供热管网的换热温度：

q₁＝k_iA_i(T_heat-T_in) (12)

q₂＝k_oA_o(T_out-T_in) (13)

m₁＝ρ_aV_U (15)

进一步地，所述的步骤S4中，该传热模型初始时刻处于热平衡状态，即用户U与供热管网中用户换热段之间的换热量等于用户U与外界环境之间的换热量，宏观表现为室内的温度T_in保持恒定，该传热模型所选用的参数与初始数据应满足下式：

k_iA_i(T_heat-T_in,initial)＝-k_oA_o(T_out-T_in,initial) (17)。

进一步地，所述的步骤S5中，根据上一循环的换热量，计算出热力网络换热管段新的换热温度T′，在一个循环中，将供热管网看成独立的研究对象，则供热管网属于闭口系统，供热管网与外界的换热等于自身内能即焓值的变化，如式(18)所示，

∫q₁dτ＝∫m₂C_pwdT_heat (18)

从而得出新的换热温度T′的表达式即式(19)，

当该循环结束后，将T′赋给下一循环的T进行循环计算。

进一步地，所述的步骤S7中，在机组计划停机，利用供热管网工质储能来给用户供能的条件下，通过以下情况：

不改变实例的工况，计算利用供热管网储能供能的持续时间；

改变实例的工况，保持用户负荷等其他条件不变，只改变循环水泵的流量，计算并对比供热管网储能供能的可持续时间，得出供热管网相对最优的循环流量。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、本发明提出一种量化计算供热管网储能的量化计算方法，能够更加精确计算供热管网的储能效应。

2、本发明提出供热管网影响因子，对供热管网传热储能模型进行改进，使得在储能计算中供热管网温度变化更加合理，使得计算结果更符合实际工程。

3、通过本发明提出的计算方法，可以计算在机组计划停机工况下，储能供能循环水泵的最佳流量和储能供能可持续时间等重要参数。

附图说明

图1是本发明中供热管网、用户以及外部环境传热简化模型图；

图2是本发明中供热管网循环分解图；

图3是本发明中一个循环流经供热管网换热段的流体温度随时间变化图；

图4是本发明中多个循环流经供热管网换热段的流体温度随时间变化图；

图5是本发明中实例供热管网换热段温度T_heat随时间变化曲线示意图；

图6是本发明中实例用户室内温度T_in随时间变化曲线示意图；

图7是本发明中改变循环水流量后用户室内温度对比图；

图8是本发明中供热管网储能供能可持续时间随循环水流量变化图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

为充分利用供热管网内部流动工质的储能，精准满足冷/热用户的用能需求，提高能源利用率，本实施例提供了一种量化计算供热管网储能的方法，其目的是在机组计划停机时，利用供热管网工质储能来给用户供能的条件下：

1.不改变实例的工况，计算利用供热管网储能供能的持续时间；

2.改变实例的工况，保持用户负荷等其他条件不变，只改变循环水泵的流量，计算并对比供热管网储能可持续时间，得出供热管网相对最优的循环流量。

本实施例采用如下技术方案：

一种分布式能源供热管网储能的量化计算方法，该方法包括以下步骤：

S1、简化供热管网、用户以及外部环境结构，将供热管网简化成由供水管网、回水管网和与用户换热段构成，使理论建模更加简化；

S2、简化传热过程中的传热模型，不考虑进回水管网的热损失，将整个管网传热简化成管网换热段与用户换热，用户与外界换热，初步构建供热/冷管网单循环的储能计算模型；

S3、引入影响因子ξ。在机组停机状态下，供热管网进行自循环，换热段后流体温度相对换热段前下降Δt，影响因子为供热管网换热段段前受影响管段占总流程长度的百分比。通过影响因子对步骤S2中构件的循环的储能计算模型进行修正；

S4、根据设计工况，确定供热管网计算初始平衡条件；

S5、计算供热管网中用户换热段换热段的温度随时间变化值，从而构建供热管网多循环的储能量化计算模型；

S6、根据实际工程选用各参数值，热交换器E₁的换热系数k_i，换热面积A_i；换交热器E₂的换热系数k_o，换热面积A_o供热管网的总长度L，供水管段长度L₁，回水管段长L₂，供热管网换热段长度为L₃；循环水泵流量Q_m，供热管网进水温度为T_j，供热管网回水温度T_h，室外环境温度T_out；用户室内空气质量m₁；供热管网中工质质量m₂；用户室内空气定压比热容C_pa；供热管网中工质定压比热容C_pw；用户室内空气密度ρ_a；供热管网中工质密度ρ_w；供热管网体积V_w；供水、回水、换热管段的横截面积A₁、A₂、A₃；

S7、当机组计划停机，通过以上储能计算模型计算变工况条件下，利用供热管网储能供能可持续时间，并对供热管网参数进行优化。

优选地，步骤S1中，供热管网分为三个部分，分别为供水管网、回水管网和用户换热段。

优选地，步骤S2中，传热过程简化后的传热模型如图1所示，M为循环水泵，Q_m为循环水泵的流量；U为用户，体积为V_U；供热管网的总长度为L，其中供水管段长度为L₁，回水管段长度为L₂，供热管网换热段长度为L₃；E₁为供热管网与用户之间的热交换器，换热系数为k_i，换热面积为A_i；将用户U与环境之间的换热简化成另一个换热器E₂，换热系数为k_o，换热面积为A_o；T_j为供热管网进水温度，T_h为供热管网回水温度；T_in为室内温度，T_out为室外环境温度。

在机组停机的初始时刻，系统处于平衡状态，整个供热管网以循环水泵和供热管网换热段为界被分为两个部分，上半部分为进水温度T_j，下半部分为回水温度T_h。机组计划停机后，循环水泵开始工作，上半部分流体源源不断的被抽向下半部分，将上半部分流体刚好全部被抽到下半段的时刻作为计算的初始时刻。此时，在整个热力管网中，循环工质的温度相同，为回水温度T_h。将流体从换热管入口到再次流经供热管网换热段入口视为一个循环。经过一个循环后，供热管网中工质达到一个新的相同的温度值。在一个循环中的传热模型如下：

在用户U和供热管网换热段之间的换热器E₁内，换热方程为：

q₁＝k_iA_i(T_heat-T_in) (1)

在用户U和环境之间的换热器E₂内，换热方程为：

q₂＝k_oA_o(T_out-T_in) (2)

在用户U中，吸收热量q₁与放出热量q₂的代数和与用户温度之间的关系如下式：

m₁＝ρ_aV_U (4)

将供热管网实时的看成一个整体：此时供热管网温度的变化与q₁之间的关系为：

m₂＝ρ_wV_w (6)

其中，q₁、q₂为用户U分别与供热管网换热段和环境之间的换热量，W；m₁为用户室内空气的质量，kg；m₂为供热管网中工质质量，kg；C_pa为用户室内空气定压比热容，J/kg·K；C_pw为供热管网中工质定压比热容，J/kg·K；ρ_a为用户室内空气密度，kg/m³；ρ_w为供热管网中工质密度，kg/m³；V_w为供热管网体积，m³；A₁、A₂、A₃分别为供水、回水、换热管段的横截面积。

在上述方程组中，有效方程有7个；已知量有8个分别为：k_i、A_i、k_o、A_o、T_out、A₁、A₂、A₃；已知物性参数有4个分别为：C_pa、C_pw、ρ_a、ρ_w；变量有7个分别为：T_heat、T_in、q₁、q₂、m₁、m₂、V_w。可见该方程组有7个方程，7个未知数，是封闭方程组，有唯一解。

优选地，步骤S3中，考虑到在该传热模型中，不可将供热管网的进回水管和供热管网换热段看成一个温度相同的整体，由于管段当量直径小，管段长度相对于当量直径来说数量级较大，导致当供热管网换热段处温度发生变化时，并不能影响到上游流体温度，也就是进水管中工质温度。所以在步骤S3中对上述方程组进行改进。

以供热管网为例，工质在整个供热管网中循环，在任意一个循环中，供热管网换热段出口处的流体温度由于与用户换热而下降，低于供热管网换热段入口处流体温度。如图2，随着循环的进行，当该次循环初始时刻换热器出口处的流体(图2中1位置)，将要循环到供热管网换热段入口时(图2中2位置)，由于流体之间存在一定的扩散作用，会使供热管网换热段入口前一段长度管段(图中位置1和位置2之间)的温度进行掺混，在步骤S3中，假设供热管网换热段入口前受影响管段长度为l，则影响因子ξ则表示该长度占总管网长度的百分比。即：ξ＝l/L。

在受影响管段的长度内，由于介质的连续性，供热管网的温度场也具有连续性，又由于在实际工程中，Δt相对T来讲较小，所以在步骤S3中假设流体温度按线性分布。则可得在一个循环中，流经供热管网换热段的流体温度分布随时间变化如图3所示。

图中，τ_a为受影响的流体刚刚流进供热管网换热管的时间，而τ_z表示工质完成一个循环所需时间。τ_a、τ_z表达式分别为：

故在一个循环中，换热管内工质换热温度T_heat为分段函数。即：

此时，对步骤S2中的换热模型进行修正，可得公式(12)-(16)为单循环的传热计算模型如下

q₁＝k_iA_i(T_heat-T_in) (12)

q₂＝k_oA_o(T_out-T_in) (13)

m₁＝ρ_aV_U (15)

优选地，在步骤S4中，由于该方法是对机组计划停机工况下，供热管网储能的量化计算，所以该模型初始时刻处于热平衡状态，即用户U与供热管网中用户换热段之间的换热量等于用户U与外界环境之间的换热量，宏观表现为室内的温度T_in保持恒定。所以传热模型所选用的参数与初始数据应满足公式(17)

k_iA_i(T_heat-T_in,initial)＝-k_oA_o(T_out-T_in,initial) (17)。

优选地，在步骤S5中，根据上一循环的换热量，计算出热力网络换热管段新的换热温度T′。

在一个循环中，将供热管网看成独立的研究对象，则供热管网属于闭口系统，供热管网与外界的换热等于自身内能即焓值的变化，如式(18)所示，从而得出新的换热温度T′的表达式即式(19)。当该循环结束后，将T′赋给下一循环的T进行循环计算。图4表示在整个供热管网储能计算过程中供热管网换热段温度随时间变化曲线图。

∫q₁dτ＝∫m₂C_pwdT_heat (18)

优选地，在步骤S6中，根据实际工程选用合适的已知参数。

优选地，在步骤S7中，在机组计划停机，利用供热管网工质储能来给用户供能的条件下，通过以下情况：

不改变实例的工况，计算利用供热管网储能供能的持续时间；

改变实例的工况，保持用户负荷等其他条件不变，只改变循环水泵的流量，计算并对比供热管网储能供能的可持续时间，得出供热管网相对最优的循环流量。

实施例二

下面以分布式能源供热管网为例，采用量化计算方法对分布式能源三联供工况进行储能量化计算，在设计工况下，整个热网管段的进回水管均为等径圆管，直径d＝0.325m，进回水管段管长相同，即L₁＝L₂＝3000m。机组计划停机后，热网在第一个循环的温度(回水温度)为339.15K(66℃)，供热管网中工质为水，密度ρ_w＝1000kg/m³，循环水泵质量流量Q_m＝32kg/s(v＝1.6m/s)。用户U室内为空气，密度ρ_a＝1.29kg/m³；外界环境温度T_out＝279.15K，影响因子ξ＝0.1。

在每个用户中，管段长1m，在换交热器E₁中，k_i＝7W/m²·K，A_i＝10m²；在换交热器E₂中，k_o＝2W/m²·K，A_o＝140m²，用户体积V_U＝300m³，该供热管网在机组计划停机后向300个用户进行储能供能。

通过上述步骤S2到步骤S3的方程，对该实例进行建模。其中，n为用户数量。

q₁＝nk_iA_i(T_heat-T_in)

q₂＝nk_oA_o(T_out-T_in)

m₁＝ρ_aV_U

T_heat＝T，0≤τ≤τ_a

通过步骤S4求解该实例在机组计划停机时的用户室内的初始温度。即：

nk_iA_i(T_heat-T_in,initial)＝-nk_oA_o(T_out-T_in,initial)

通过步骤S5求解供热管网换热段温度T_heat随时间变化值，得到结果如图5，如图所示，换热段温度在第二个循环中下降明显比第一个循环中下降快，由第一循环中下降6.5℃变为在第二个循环中下降9.5℃。

通过步骤S7：

(1)计算当机组停机时，热网储能可持续时间。得出用户室内温度T_in随时间变化的曲线图如图6，根据国家供暖便准，用户室内温度范围应保持在18℃±2℃。所以在本实例中，将16℃(289.15K)作为满足用户供暖需求的最低温度，而16℃所对应的时间则为热网在机组停机后利用储能供能的可持续时间。由图6可得，随着时间的推移，用户室内的温度呈阶梯形逐渐下降，在上述实例的工况下，用户室内温度在经过1.99h后下降到16℃，可知该工况下热网储能供能的可持续时间为1.99小时。

(2)改变实例的工况进行计算。保持其他工况条件不变，只改变循环水泵的流量，计算热网储能可持续时间。

因为实际工程对供热管网的速度有一定的要求，流速越快，摩擦阻力就越大，流体流经管路摩擦损失就越大；而流速过小，会导致管路的热损失相对的有所增加，所以循环水泵的流量变化控制在经济流速(v＝1.6m/s)附近波动。在本案例中，供热管网流速在1m/s(20kg/s)到2.5m/s(50kg/s)范围内变化，得到改变循环水流量后用户室内温度对比图(图7)和循环水流量与热网储能供能可持续时间之间的关系图(图8)。

由图7可知，随着循环水流量的增大，循环时间减小，用户室内温度下降幅度整体变大，温度不低于16℃的持续时间变短，由20kg/s的2.648h减小到50kg/s的1.716h。由图8可知，热网储能供能可持续时间随着循环水流量的增大而减小，所以在机组停机后，考虑储能效应，循环水泵应在可接受的以经济循环流量为中间值的流量范围内选较小值。

上述实施例是以分布式能源供热管网系统供300个用户作为代表进行说明的，但本发明提出的一种分布式能源供热管网的储能计算方法理论上对于其他多用户环境均适用。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种分布式能源供热管网储能的量化计算方法，其特征在于，所述的量化计算方法包括以下步骤：

S1、简化供热管网、用户以及外部环境结构，将供热管网简化成由供水管网、回水管网和与用户换热段构成；

S2、简化传热过程中的传热模型，不考虑进回水管网的热损失，将整个管网传热简化成管网换热段与用户换热、用户与外界换热，构建供热管网一个循环内的储能计算模型；

其中，所述的步骤S2中，传热过程简化后的传热模型包括循环水泵M以及和循环水泵M环接的供热管网、用户U、以及供热管网与用户之间的热交换器E₁，该传热模型中，将用户U与环境之间的换热简化成另一个换交热器E₂，

在机组停机的初始时刻，传热模型处于平衡状态，整个供热管网以循环水泵和供热管网换热段为界被分为两个部分，上半部分为供热管网进水温度T_j，下半部分为供热管网回水温度T_h；机组计划停机后，循环水泵M开始工作，上半部分流体源源不断的被抽向下半部分，将上半部分流体刚好全部被抽到下半段的时刻作为计算的初始时刻；此时，在整个供热管网中，循环工质的温度相同，为供热管网回水温度T_h，将流体从换热管入口到再次流经供热管网换热段入口视为一个循环；经过一个循环后，供热管网中工质达到一个新的相同的温度值；在一个循环中的传热模型如下：

在用户U和供热管网换热段之间的换交热器E₁内，换热方程为：

q₁＝k_iA_i(T_heat-T_in) (1)

在用户U和环境之间的换交热器E₂内，换热方程为：

q₂＝k_oA_o(T_out-T_in) (2)

在用户U中，吸收热量q₁与放出热量q₂的代数和与用户温度之间的关系如下式：

m₁＝ρ_aV_U (4)

将供热管网实时的看成一个整体：此时供热管网温度的变化与q₁之间的关系为：

m₂＝ρ_wV_w (6)

其中，q₁、q₂为用户U分别与供热管网换热段和环境之间的换热量，单位为W；m₁为用户室内空气的质量，单位为kg；m₂为供热管网中工质质量，单位为kg；C_pa为用户室内空气定压比热容，单位为J/kg·K；C_pw为供热管网中工质定压比热容，单位为J/kg·K；ρ_a为用户室内空气密度，单位为kg/m³；ρ_w为供热管网中工质密度，单位为kg/m³；V_w为供热管网体积，单位为m³；A₁、A₂、A₃分别为供水、回水、换热管段的横截面积；

S3、在机组停机状态下，供热管网进行自循环，换热段后流体温度相对换热段前下降温度为Δt，引入影响因子ξ，其中，影响因子ξ为供热管网换热段段前受影响管段占总流程长度的百分比，通过影响因子ξ对步骤S2中构建的单循环的储能计算模型进行修正；

其中，所述的步骤S3中，由于工质在整个供热管网中循环，在任意一个循环中，供热管网换热段出口处的流体温度由于与用户换热而下降，下降温度为Δt，低于供热管网换热段入口处流体温度，假设供热管网换热段入口前受影响管段长度为l，则影响因子ξ则表示该长度占总管网长度的百分比，即：ξ＝l/L；

在受影响管段的长度内，由于介质的连续性，供热管网的温度场也具有连续性，又由于在实际工程中，Δt相对T来讲较小，假设流体温度按线性分布，则可得在一个循环中，流经供热管网换热段的流体温度分布随时间变化，定义τ_a为受影响的流体刚刚流进供热管网换热管的时间，定义τ_z表示工质完成一个循环所需时间，τ_a、τ_z表达式分别为：

故在一个循环中，换热管内工质换热温度T_heat为分段函数，即：

T_heat＝T，0≤τ≤τ_a

此时，对步骤S2中的换热模型进行修正，可得公式(12)-(16)为单循环的传热计算模型如下，其中T表示当前供热管网换热段，T′表示下一循环中供热管网的换热温度：

q₁＝k_iA_i(T_heat-T_in) (12)

q₂＝k_oA_o(T_out-T_in) (13)

m₁＝ρ_aV_U (15)

T_heat＝T，0≤τ≤τ_a

S4、根据设计工况，确定供热管网并计算初始平衡条件；

其中，所述的步骤S4中，该传热模型初始时刻处于热平衡状态，即用户U与供热管网中用户换热段之间的换热量等于用户U与外界环境之间的换热量，宏观表现为室内的温度T_in保持恒定，该传热模型所选用的参数与初始数据应满足下式：

k_iA_i(T_heat-T_in，initial)＝-k_oA_o(T_out-T_in，initial) (17)；

S5、计算供热管网换热段的温度随时间变化值，从而构建供热管网多循环的储能量化计算模型；

其中，所述的步骤S5中，根据上一循环的换热量，计算出热力网络换热管段新的换热温度T′，在一个循环中，将供热管网看成独立的研究对象，则供热管网属于闭口系统，供热管网与外界的换热等于自身内能即焓值的变化，如式(18)所示，

∫q₁dτ＝∫m₂C_pwdT_heat (18)

从而得出新的换热温度T′的表达式即式(19)，

当该循环结束后，将T′赋给下一循环的T进行循环计算；

S6、根据实际工程选用各参数值，包括：热交换器E₁的换热系数k_i，换热面积A_i；换交热器E₂的换热系数k_o，换热面积A_o，供热管网的总长度L，其中，供水管段长度为L₁，回水管段长度为L₂，供热管网换热段长度为L₃；循环水泵流量Q_m，供热管网进水温度为T_j，供热管网回水温度T_h，室外环境温度T_out；用户室内空气定压比热容C_pa；供热管网中工质定压比热容C_pw；用户室内空气密度ρ_a；供热管网中工质密度ρ_w；供热管网体积V_w；供水、回水、换热管段的横截面积A₁、A₂、A₃；

S7、当机组计划停机，通过以上储能计算模型计算变工况条件下，利用供热管网储能供能可持续时间，并对供热管网参数进行优化。

2.根据权利要求1所述的一种分布式能源供热管网储能的量化计算方法，其特征在于，所述的步骤S7中，在机组计划停机，利用供热管网工质储能来给用户供能的条件下，通过以下情况：

不改变实例的工况，计算利用供热管网储能供能的持续时间；

改变实例的工况，保持用户负荷等其他条件不变，只改变循环水泵的流量，计算并对比供热管网储能供能的可持续时间，得出供热管网相对最优的循环流量。

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