CN114023002B - 一种分户供暖计费阀控系统及方法 - Google Patents

一种分户供暖计费阀控系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114023002B
CN114023002B CN202111319319.7A CN202111319319A CN114023002B CN 114023002 B CN114023002 B CN 114023002B CN 202111319319 A CN202111319319 A CN 202111319319A CN 114023002 B CN114023002 B CN 114023002B
Authority
CN
China
Prior art keywords
user
heating
room temperature
function
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111319319.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114023002A (zh
Inventor
高发军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qingquan Industrial Co ltd
Original Assignee
Qingquan Industrial Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingquan Industrial Co ltd filed Critical Qingquan Industrial Co ltd
Priority to CN202111319319.7A priority Critical patent/CN114023002B/zh
Publication of CN114023002A publication Critical patent/CN114023002A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114023002B publication Critical patent/CN114023002B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07FCOIN-FREED OR LIKE APPARATUS
    • G07F15/00Coin-freed apparatus with meter-controlled dispensing of liquid, gas or electricity
    • G07F15/12Coin-freed apparatus with meter-controlled dispensing of liquid, gas or electricity in which metering is on a time basis
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q9/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2209/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/60Arrangements in telecontrol or telemetry systems for transmitting utility meters data, i.e. transmission of data from the reader of the utility meter

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Abstract

本发明提供一种分户供暖计费阀控系统及方法,解决了现有技术没有考虑相邻用户的热传导效应,计算不够精确,无法保证用户供暖数据精确化,供暖的能源消耗浪费严重,增加了供热管网运行和调控的负担问题,通过获取用户需求,能够提供个性化供暖服务,表现为用户自定室温和供热时间;考虑相邻用户的热传导效应,精确计算各用户的热量消耗以及与水流量的关系,保证用户供暖数据精确化;按热量收费可以促使各用户在保证自己供热舒适性的同时尽可能地减少供暖的能源消耗,也能促进节能型建筑的需求,节能减排、增强资源忧患意识、树立健康的生活方式。

Description

一种分户供暖计费阀控系统及方法
技术领域
本发明涉及供暖控制技术领域,尤其涉及一种分户供暖计费阀控系统及方法。
背景技术
目前,我国冬季的供暖方式普遍为集体供暖,供暖费用的计算方式一般是用户室内面积数乘以每平方米供暖费用,而不能根据流量进行计费,这使得用户不能根据自己的具体需要,即期望的室内温度来选择供暖水的流量,致使有些用户在不需要标准或平均供热的情况下,却需要一刀切的缴纳相同的费用,增加用户的经济压力;且按面积收费的机制也无法唤起公众的节能意识,供热管网负荷的峰均比值较大,增加了供热管网运行和调控的负担。
我国专利申请号:CN202010691718.5;公开日:2020.10.20公开了一种新型室内智慧供暖系统及方法,步骤一,所述的数据采集系统进行基本数据采集和用户数据采集;步骤二,所述的数据处理系统用于存储、汇总、处理整体智慧供暖体系产生的数据,运维方对采集的数据进行管理和查询,用户对个人信息查询、管理并上传,用户对室内供暖进行个性化设定,经计算处理形成对智慧供暖实现系统的指令;步骤三,所述的智慧供暖实现系统用于实现室内智慧供暖,根据数据处理系统的指令对室内温度和供热时间进行自动化调节,平衡相邻用户室内的热平衡,实现用户个性化供暖需求。
但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中,发现上述技术至少存在如下技术问题:现有技术没有考虑相邻用户的热传导效应,计算不够精确,无法保证用户供暖数据精确化,供暖的能源消耗浪费严重,增加了供热管网运行和调控的负担。
发明内容
本发明通过提供一种分户供暖计费阀控系统及方法,解决了现有技术没有考虑相邻用户的热传导效应,计算不够精确,无法保证用户供暖数据精确化,供暖的能源消耗浪费严重,增加了供热管网运行和调控的负担问题。保证用户供暖数据精确化,降低供暖的能源消耗,减轻了供热管网运行和调控的负担。
本申请提供了一种分户供暖计费阀控系统及方法具体包括以下技术方案:
一种分户供暖计费阀控系统,所述系统获取用户个性化供暖需求,采集供暖设备数据,考虑供暖过程的能源消耗,得到不同用户之间的热传导影响,构建目标函数并求得最优解,最终求出水流量的最佳分配,根据水流量计算用户供暖费用;
所述分户供暖计费阀控系统包括以下部分:
用户终端、供暖设备和供暖调控中心
所述供暖调控中心包括数据交互组件、局部数据处理组件、全局汇总组件、动态平衡组件、自动阀控组件和存储组件;
所述数据交互组件包括天气数据采集单元、终端接口、物联网通信单元,所述天气数据采集单元用于采集天气情况、光照时间、室外实时温度等天气数据;所述终端接口用于与用户终端进行信息交互;所述物联网通信单元用于将调控指令发布给供暖设备相应的智能控制阀;数据交互单元通过数据连接的方式与局部数据处理组件、自动阀控组件和存储组件相连;
所述局部数据处理组件用于计算每个楼宇内各用户达到用户自定室温所需的热量和水流量,每个楼宇对应一个局部数据处理组件,局部数据处理组件将计算结果通过数据传输的方式发送给全局汇总组件;
所述全局汇总组件用于汇总、处理局部数据处理组件发送的数据,得到整栋楼的室温达标函数,并构建目标函数和约束条件,将目标函数和约束条件通过数据传输的方式发送给动态平衡组件和存储组件;
所述动态平衡组件用于根据粒子群算法使得整栋楼的用户供暖达到动态平衡,既让整栋楼的总室温达标函数值最小,又让每个用户的实时室内温度都符合自定室温变动范围;所述动态平衡组件包括初始化单元和智能迭代单元,所述初始化单元用于对粒子的位置和速度进行初始化;所述智能迭代单元用于对粒子种群进行迭代计算,最终得到最优粒子即为各用户的最佳水流量分配;动态平衡组件将处理结果通过数据传输的方式发送给自动阀控组件和存储组件。
优选的,一种分户供暖计费阀控方法,包括以下步骤:
S1.获取各用户的自定室温,计算达到用户自定室温所需的热量和水流量,确定影响用户水流量的动态参数;
S2.计算每栋楼中各用户的室温达标函数,构建目标函数和约束条件,得到各用户的最佳水流量分配,用户根据上传的个性化供暖偏好进行供暖缴费。
优选的,所述步骤S1具体包括:
局部数据处理组件计算达到用户自定室温所需的热量和水流量,根据室外温度计算建筑物的热损失函数,墙体两侧温差、地面两侧温差以及室内外温差均为动态参数,因此,各用户的水流量随这三个参数的变动而产生动态变化。
优选的,所述步骤S2具体包括:
局部数据处理组件设立每栋楼中各用户的室温达标函数,全局汇总组件得到整栋楼的室温达标函数。
优选的,所述步骤S2具体包括:
动态平衡组件利用粒子表示目标函数的解,根据粒子群算法使得整栋楼的用户供暖达到动态平衡,既让整栋楼的总室温达标函数值最小,又让每个用户的实时室内温度都符合自定室温变动范围。
优选的,所述步骤S2具体包括:
为了避免传统粒子群算法后期易在全局最优解附近震荡的问题,本申请引入辅助算子和辅助控制函数,所述辅助控制函数用于控制辅助粒子的状态,以保持种群的多样性,避免过早在局部最优处收敛。
优选的,所述步骤S2具体包括:
将初始化粒子代入智能迭代单元,开始训练室温达标函数最小化的关键影响因素:相邻用户室温和室外温度,计算各粒子迭代后的速度和位置,当到达最大迭代次数时,算法终止;此时得到的最优粒子即为目标函数最优解,从而得到各用户的最佳水流量分配。
有益效果:
本申请实施例中提供的多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
1、通过获取用户需求,能够提供个性化供暖服务,表现为用户自定室温和供热时间;考虑相邻用户的热传导效应,精确计算各用户的热量消耗以及与水流量的关系,保证用户供暖数据精确化;
2、按热量收费可以促使各用户在保证自己供热舒适性的同时尽可能地减少供暖的能源消耗,也能促进节能型建筑的需求,节能减排、增强资源忧患意识、树立健康的生活方式。
3、本申请的技术方案能够有效解决现有技术没有考虑相邻用户的热传导效应,计算不够精确,无法保证用户供暖数据精确化,供暖的能源消耗浪费严重,增加了供热管网运行和调控的负担问题,并且,上述系统或方法经过了一系列的效果调研,最终能够保证用户供暖数据精确化,降低供暖的能源消耗,减轻了供热管网运行和调控的负担。
附图说明
图1为本申请所述的一种分户供暖计费阀控方法流程图;
图2为本申请所述的一种分户供暖计费阀控系统结构图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种分户供暖计费阀控系统及方法,解决了现有技术没有考虑相邻用户的热传导效应,计算不够精确,无法保证用户供暖数据精确化,供暖的能源消耗浪费严重,增加了供热管网运行和调控的负担问题。
本申请实施例中的技术方案为解决上述问题,总体思路如下:
通过获取用户需求,能够提供个性化供暖服务,表现为用户自定室温和供热时间;考虑相邻用户的热传导效应,精确计算各用户的热量消耗以及与水流量的关系,保证用户供暖数据精确化;按热量收费可以促使各用户在保证自己供热舒适性的同时尽可能地减少供暖的能源消耗,也能促进节能型建筑的需求,节能减排、增强资源忧患意识、树立健康的生活方式。
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
参照附图2,本申请所述的一种分户供暖计费阀控系统包括以下部分:
用户终端10、供暖设备20和供暖调控中心30
所述用户终端10用于用户对个人信息进行查询、管理,所述个人信息包括基本信息和需求信息,所述基本信息包括门牌号、室内面积、实时室内温度、供暖设备20ID、供水温度、回水温度、入户水压、阀门状态、故障状态等;所述需求信息为用户个性化供暖偏好,包括用户自定室温和供暖时间段。用户终端10将用户上传的数据通过无线传输的方式传送给供暖调控中心30;
所述供暖设备20包括用户和热力公司安装配备的相关硬件设施,包括锅炉、智能仪表、智能控制阀、管道、加压器等,构建起一个能源供应网络。所述智能仪表用于计量用户在小时尺度内的负荷;智能控制阀用于根据调控指令调节水流量。供暖设备20通过无线传输的方式与供暖调控中心30相连;
所述供暖调控中心30包括数据交互组件301、局部数据处理组件302、全局汇总组件303、动态平衡组件304、自动阀控组件305和存储组件306;
所述数据交互组件301包括天气数据采集单元3011、终端接口3012、物联网通信单元3013。所述天气数据采集单元3011用于采集天气情况、光照时间、室外实时温度等天气数据;所述终端接口3012用于与用户终端10进行信息交互;所述物联网通信单元3013用于将调控指令发布给供暖设备20相应的智能控制阀;数据交互单元通过数据连接的方式与局部数据处理组件302、自动阀控组件305和存储组件306相连;
所述局部数据处理组件302用于计算每个楼宇内各用户达到用户自定室温所需的热量和水流量,每个楼宇对应一个局部数据处理组件302,局部数据处理组件302将计算结果通过数据传输的方式发送给全局汇总组件303;
所述全局汇总组件303用于汇总、处理局部数据处理组件302发送的数据,得到整栋楼的室温达标函数,并构建目标函数和约束条件,将目标函数和约束条件通过数据传输的方式发送给动态平衡组件304和存储组件306;
所述动态平衡组件304用于根据粒子群算法使得整栋楼的用户供暖达到动态平衡,既让整栋楼的总室温达标函数值最小,又让每个用户的实时室内温度都符合自定室温变动范围;所述动态平衡组件304包括初始化单元3041和智能迭代单元3042,所述初始化单元3041用于对粒子的位置和速度进行初始化;所述智能迭代单元3042用于对粒子种群进行迭代计算,最终得到最优粒子即为各用户的最佳水流量分配。动态平衡组件304将处理结果通过数据传输的方式发送给自动阀控组件305和存储组件306;
所述自动阀控组件305用于对管辖区域内不同楼宇的总热量需求和各楼宇及各用户的水流量分配,并按照水流量分配生成对阀门进行调节的调控指令,自动阀控组件305将调控指令通过数据传输的方式发送给数据交互组件301和存储组件306;
所述存储组件306用于对分户供暖计费阀控系统中的数据进行存储。
参照附图1,本申请所述一种分户供暖计费阀控方法包括以下步骤:
S1.获取各用户的自定室温,计算达到用户自定室温所需的热量和水流量,确定影响用户水流量的动态参数;
S11.为了倡导节能减排、增强资源忧患意识、树立健康的生活方式,促使各用户在保证自己供热舒适性的同时尽可能地减少供暖的能源消耗,本申请根据用户需求提供个性化供暖服务。
用户可通过用户终端10对个人信息进行查询、管理,所述个人信息包括基本信息和需求信息,所述基本信息包括门牌号、室内面积、实时室内温度、供暖设备20ID、供水温度、回水温度、入户水压、阀门状态、故障状态等;所述需求信息为用户个性化供暖偏好,包括用户自定室温和供暖时间段。
由于相邻用户的自定室温可能不同,而且热量可以通过墙壁传导,因此每个用户的室内热量供应除了供热源和室外温度外还需考虑相连用户的传导热量。例如相邻用户的自定室温相差较大,则自定室温高的用户会通过热传导将热量传递给自定室温低的用户,自定室温高的用户便需要更多的热量供应才能维持自定室温,而自定室温低的用户若没有事先考虑热传导,则有可能超出自定室温,两个用户的实时室内温度均会发生变动。在同一栋楼中,相邻两层和同层的相邻两户均会发生热传导,因此,整栋楼处于一个动态热平衡的状态中,牵一发而动全身。
S12.终端接口3012获取各用户的自定室温SDTn,n表示当前楼宇内的第n个用户,n∈[1,N],N表示当前楼宇内用户总数。局部数据处理组件302计算达到用户自定室温所需的热量和水流量:
Qsup=CΔTVρ
Figure BDA0003344931500000061
其中,Qsup是供热源的供热量,C是水的比热容,ΔT为用户的供回水温差,V是水流量,ρ是水的密度,k是常数,Ti是室内温度,t为时间,Qloss为建筑物的热损失函数。需要使室内温度维持自定温度,即Ti=SDTn±Tε,Tε为用户可接受范围内的浮动温度。
天气数据采集单元3011获取每天的实时室外温度,局部数据处理组件302根据室外温度计算建筑物的热损失函数,所述建筑物的热损失函数Qloss的具体计算公式为:
Qloss=Qloss1+Qloss2+Qloss3+Qloss4
Qloss1=μloss1Sloss1ΔT′δ
Qloss2=μloss2Sloss2ΔT″
Figure BDA0003344931500000062
其中,Qloss1为墙体的温差传热损失函数,Qloss2为地面的温差传热损失函数,Qloss3为通过门、窗缝隙渗入室内的冷风损失函数,Qloss4为各项附加损失热量值;μloss1为墙体的传热系数,Sloss1为墙体的面积,ΔT′为墙体两侧温差,δ为温差修正系数;μloss2为非保温地面的传热系数,Sloss2为地面的面积,ΔT″为地面两侧温差;μloss3为通过门、窗缝隙渗入室内的冷风损失系数,Closs3为空气的定压质量比热容,Vloss3为放假的冷风渗透体积流量,ρloss3为室外空气密度,
Figure BDA0003344931500000071
为室内外温差。
在供回水温差固定的调节下,可根据上述公式计算得到满足各用户自定室温所需的水流量。从上述公式可以看出,墙体两侧温差、地面两侧温差以及室内外温差均为动态参数,因此,各用户的水流量随这三个参数的变动而产生动态变化。
所述步骤S1的有益效果为:通过获取用户需求,能够提供个性化供暖服务,表现为用户自定室温和供热时间;考虑相邻用户的热传导效应,精确计算各用户的热量消耗以及与水流量的关系,保证用户供暖数据精确化。
S2.计算每栋楼中各用户的室温达标函数,构建目标函数和约束条件,得到各用户的最佳水流量分配,用户根据上传的个性化供暖偏好进行供暖缴费。
S21.局部数据处理组件302设立每栋楼中各用户的室温达标函数为Fn,所述室温达标函数用于表示用户实时室内温度与自定室温的差值,即Fn=|Ti-SDTn|,则全局汇总组件303得到整栋楼的室温达标函数为
Figure BDA0003344931500000072
Figure BDA0003344931500000073
构建目标函数和约束条件:
Figure BDA0003344931500000074
s.t.-Tε≤Ti-SDTn≤Tε
其中,s.t.表示约束条件。
动态平衡组件304利用粒子表示目标函数的解,根据粒子群算法使得整栋楼的用户供暖达到动态平衡,既让整栋楼的总室温达标函数值最小,又让每个用户的实时室内温度都符合自定室温变动范围。初始化单元3041初始化粒子群中粒子的位置xj和速度vj,j表示第j个粒子,j∈[1,J],J为粒子总数。为了避免传统粒子群算法后期易在全局最优解附近震荡的问题,本申请引入辅助算子和辅助控制函数,所述辅助控制函数用于控制辅助粒子的状态,以保持种群的多样性,避免过早在局部最优处收敛。所述辅助控制函数y为:
Figure BDA0003344931500000081
其中,y(r)表示第r次迭代的辅助控制函数,r为迭代次数,rmax为最大迭代次数,α、β为控制系数。
S22.将初始化粒子代入智能迭代单元3042,开始训练室温达标函数最小化的关键影响因素:相邻用户室温和室外温度,计算各粒子迭代后的速度和位置:
vj(r+1)=ω(r)vj(r)+c1y(r)(Pbest(r)-xj(r))+c2y(r)(Gbest(r)-xj(r)+c3y(r)(xj(r)-xj(r-1)))xj(r+1)=xj(r)+vj(r+1)
其中,vj(r+1)为粒子种群第r次迭代后粒子的速度,ω(r)为惯性权重,c1、c2、c3均为加速系数,Pbest为粒子局部最优位置,Gbest为粒子全局最优位置,xj(r+1)为第r+1次迭代后粒子的位置。
当到达最大迭代次数时,算法终止。此时得到的最优粒子即为目标函数最优解,从而得到各用户的最佳水流量分配。热力公司根据企业的实际能力设定数据更改周期,各用户需在每个周期末上传下个周期的个性化供暖偏好到用户终端10,若没有更改,则默认为与上个周期的个性化供暖偏好相同。热力公司根据用户上传的数据计算每个区域的总热量需求,从而得到每天需要供应的热能。各供热源计算管辖区域内不同楼宇的总热量需求和各楼宇及各用户的水流量分配,自动阀控组件305按照水流量分配生成对阀门进行调节的调控指令。各用户根据上传的个性化供暖偏好在用户终端10进行供暖缴费,计费规则为:供暖费用=供回水温差*水流量*供暖时间*用热单价。对用户室内温度和供热时间进行个性化调节,平衡相邻用户室内的热平衡,实现用户个性化供暖需求和计费。
所述步骤S2的有益效果为:按热量收费可以促使各用户在保证自己供热舒适性的同时尽可能地减少供暖的能源消耗,也能促进节能型建筑的需求,节能减排、增强资源忧患意识、树立健康的生活方式。
综上所述,便完成了本申请所述的一种分户供暖计费阀控系统及方法。
上述本申请实施例中的技术方案,至少具有如下的技术效果或优点:
1、通过获取用户需求,能够提供个性化供暖服务,表现为用户自定室温和供热时间;考虑相邻用户的热传导效应,精确计算各用户的热量消耗以及与水流量的关系,保证用户供暖数据精确化;
2、按热量收费可以促使各用户在保证自己供热舒适性的同时尽可能地减少供暖的能源消耗,也能促进节能型建筑的需求,节能减排、增强资源忧患意识、树立健康的生活方式。
效果调研:
本申请的技术方案能够有效解决现有技术没有考虑相邻用户的热传导效应,计算不够精确,无法保证用户供暖数据精确化,供暖的能源消耗浪费严重,增加了供热管网运行和调控的负担问题,并且,上述系统或方法经过了一系列的效果调研,最终能够保证用户供暖数据精确化,降低供暖的能源消耗,减轻了供热管网运行和调控的负担。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种分户供暖计费阀控方法,其特征在于,所述方法基于一种分户供暖计费阀控系统,所述系统包括以下部分:
用户终端、供暖设备和供暖调控中心;
所述供暖调控中心包括数据交互组件、局部数据处理组件、全局汇总组件、动态平衡组件、自动阀控组件和存储组件;
所述数据交互组件包括天气数据采集单元、终端接口、物联网通信单元,所述天气数据采集单元用于采集天气数据;所述终端接口用于与用户终端进行信息交互;
所述物联网通信单元用于将调控指令发布给供暖设备相应的智能控制阀;数据交互组件 通过数据连接的方式与局部数据处理组件、自动阀控组件和存储组件相连;所述局部数据处理组件用于计算每个楼宇内各用户达到用户自定室温所需的热量和水流量,每个楼宇对应一个局部数据处理组件,局部数据处理组件将计算结果通过数据传输的方式发送给全局汇总组件;
所述全局汇总组件用于汇总、处理局部数据处理组件发送的数据,得到整栋楼的室温达标函数,并构建目标函数和约束条件,将目标函数和约束条件通过数据传输的方式发送给动态平衡组件和存储组件;
所述动态平衡组件用于根据粒子群算法使得整栋楼的用户供暖达到动态平衡,既让整栋楼的总室温达标函数值最小,又让每个用户的实时室内温度都符合自定室温变动范围;所述动态平衡组件包括初始化单元和智能迭代单元,所述初始化单元用于对粒子的位置和速度进行初始化;所述智能迭代单元用于对粒子种群进行迭代计算,最终得到最优粒子即为各用户的最佳水流量分配;动态平衡组件将处理结果通过数据传输的方式发送给自动阀控组件和存储组件;
所述分户供暖计费阀控方法包括以下步骤:
S1.获取各用户的自定室温,计算达到用户自定室温所需的热量和水流量,确定影响用户水流量的动态参数;
局部数据处理组件计算达到用户自定室温所需的热量和水流量,根据室外温度计算建筑物的热损失函数,墙体两侧温差、地面两侧温差以及室内外温差均为动态参数,因此,各用户的水流量随这三个参数的变动而产生动态变化;确定影响用户水流量的动态参数,是为了计算达到用户自定室温所需的热量和水流量,以便实时更新热量和水流量值;
S2.计算每栋楼中各用户的室温达标函数,构建目标函数和约束条件,得到各用户的最佳水流量分配,用户根据上传的个性化供暖偏好进行供暖缴费;
局部数据处理组件设立每栋楼中各用户的室温达标函数,全局汇总组件得到整栋楼的室温达标函数,根据达到用户自定室温所需的热量和水流量构建目标函数和约束条件,目标函数是N栋楼室温达标函数值之和的最小值;
所述步骤S1具体包括:
局部数据处理组件计算达到用户自定室温所需的热量和水流量:
Qsup=CΔTVρ
Figure FDA0003882055610000021
其中,Qsup是供热源的供热量,C是水的比热容,ΔT为用户的供回水温差,V是水流量,ρ是水的密度,k是常数,Ti是室内温度,t为时间,Qloss为建筑物的热损失函数;需要使室内温度维持自定温度,即Ti=SDTn±Tε,SDTn是用户的自定室温,Tε为用户可接受范围内的浮动温度;根据室外温度计算建筑物的热损失函数,墙体两侧温差、地面两侧温差以及室内外温差均为动态参数,因此,各用户的水流量随这三个参数的变动而产生动态变化;
所述步骤S2具体包括:
局部数据处理组件设立每栋楼中各用户的室温达标函数Fn=|Ti-SDTn|,全局汇总组件得到整栋楼的室温达标函数
Figure FDA0003882055610000022
构建目标函数和约束条件:
Figure FDA0003882055610000023
s.t.-Tε≤Ti-SDTn≤Tε
其中,Ti是室内温度,SDTn是用户的自定室温,Tε为用户可接受范围内的浮动温度,N表示当前楼宇内用户总数,s.t.表示约束条件。
2.如权利要求1所述的一种分户供暖计费阀控方法,其特征在于,所述步骤S2具体包括:
动态平衡组件利用粒子表示目标函数的解,根据粒子群算法使得整栋楼的用户供暖达到动态平衡,既让整栋楼的总室温达标函数值最小,又让每个用户的实时室内温度都符合自定室温变动范围。
3.如权利要求1所述的一种分户供暖计费阀控方法,其特征在于,所述步骤S2 具体包括:
引入辅助算子和辅助控制函数,所述辅助控制函数用于控制辅助粒子的状态,以保持种群的多样性,避免过早在局部最优处收敛。
4.如权利要求1所述的一种分户供暖计费阀控方法,其特征在于,所述步骤S2具体包括:
将初始化粒子代入智能迭代单元,开始训练室温达标函数最小化的关键影响因素:相邻用户室温和室外温度,计算各粒子迭代后的速度和位置,当到达最大迭代次数时,算法终止;此时得到的最优粒子即为目标函数最优解,从而得到各用户的最佳水流量分配。
CN202111319319.7A 2021-11-09 2021-11-09 一种分户供暖计费阀控系统及方法 Active CN114023002B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111319319.7A CN114023002B (zh) 2021-11-09 2021-11-09 一种分户供暖计费阀控系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111319319.7A CN114023002B (zh) 2021-11-09 2021-11-09 一种分户供暖计费阀控系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114023002A CN114023002A (zh) 2022-02-08
CN114023002B true CN114023002B (zh) 2023-01-10

Family

ID=80062880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111319319.7A Active CN114023002B (zh) 2021-11-09 2021-11-09 一种分户供暖计费阀控系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114023002B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101889175A (zh) * 2007-12-04 2010-11-17 庆东网络株式会社 控制加热系统的方法
CN101900373A (zh) * 2009-06-01 2010-12-01 北京海林自控设备有限公司 一种供暖计量控制方法及系统
EP2479505A1 (en) * 2011-01-22 2012-07-25 Grundfos Pumps (Shanghai) Co., Ltd. Heating-Cooling-Capacity measurement controlling and expenses-sharing system and method
CN109028275A (zh) * 2018-06-21 2018-12-18 南瑞集团有限公司 一种用户侧楼宇多能源优化调度方法
CN109636673A (zh) * 2018-12-25 2019-04-16 烟台清泉实业有限公司 分户供暖计费阀控方法、装置及系统
CN110110409A (zh) * 2019-04-25 2019-08-09 国家电网有限公司 一种基于配电调度的电储热负荷建模方法
CN111140911A (zh) * 2020-01-03 2020-05-12 南方电网科学研究院有限责任公司 一种智能楼宇综合供暖设备的调控方法
CN111578370A (zh) * 2020-05-13 2020-08-25 济南普赛通信技术有限公司 一种供暖调控方法、系统、介质及电子设备

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101889175A (zh) * 2007-12-04 2010-11-17 庆东网络株式会社 控制加热系统的方法
CN101900373A (zh) * 2009-06-01 2010-12-01 北京海林自控设备有限公司 一种供暖计量控制方法及系统
EP2479505A1 (en) * 2011-01-22 2012-07-25 Grundfos Pumps (Shanghai) Co., Ltd. Heating-Cooling-Capacity measurement controlling and expenses-sharing system and method
CN102607741A (zh) * 2011-01-22 2012-07-25 格兰富水泵(上海)有限公司 冷热量计量控制和费用分摊系统及方法
CN109028275A (zh) * 2018-06-21 2018-12-18 南瑞集团有限公司 一种用户侧楼宇多能源优化调度方法
CN109636673A (zh) * 2018-12-25 2019-04-16 烟台清泉实业有限公司 分户供暖计费阀控方法、装置及系统
CN110110409A (zh) * 2019-04-25 2019-08-09 国家电网有限公司 一种基于配电调度的电储热负荷建模方法
CN111140911A (zh) * 2020-01-03 2020-05-12 南方电网科学研究院有限责任公司 一种智能楼宇综合供暖设备的调控方法
CN111578370A (zh) * 2020-05-13 2020-08-25 济南普赛通信技术有限公司 一种供暖调控方法、系统、介质及电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN114023002A (zh) 2022-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108916986B (zh) 信息物理融合的二级管网变流量水力平衡调控方法及系统
CN108240679B (zh) 一种基于建筑供暖负荷预测的供热方法、装置和系统
CN105352108B (zh) 一种基于空调用电模式的负荷优化控制方法
Kummert et al. Optimal heating control in a passive solar commercial building
CN108844120B (zh) 基于流量的二次侧供热自动平衡调节方法及其智能能耗监控系统
WO2016168910A1 (en) Predictive building control system and method for optimizing energy use and thermal comfort for a building or network of buildings
CN108644887B (zh) 基于室温的二次侧供热自动平衡调节方法及其智能能耗监控系统
US20150066229A1 (en) Method and system for controlling an energy management installation
CN108826436A (zh) 基于回水温度的二次侧供热自动平衡调节方法及其智能能耗监控系统
KR100997361B1 (ko) 외기온도 예측에 따른 지역난방시스템의 난방에너지 공급방법
Yao et al. Transactive control of air conditioning loads for mitigating microgrid tie-line power fluctuations
CN109341010A (zh) 一种电制冷机空调系统用供能一体化的控制方法和装置
CN109340900A (zh) 基于供回水平均温度的二次侧供热自动平衡调节方法
CN106051908B (zh) 用于智慧城市供暖的温度控制面积法热计量系统及方法
CN111795426A (zh) 一种新型室内智慧供暖系统及方法
Cholewa et al. An easy and widely applicable forecast control for heating systems in existing and new buildings: First field experiences
CN108062025B (zh) 基于终端热负荷非均一特性的电、热协同调度系统及其方法
CN113847644B (zh) 二次网阀门开度控制方法及系统
CN114023002B (zh) 一种分户供暖计费阀控系统及方法
CN110056931A (zh) 一种水系统供暖的室内温度控制方法
CN102297474A (zh) 以室温为对象的热网诊断与调网方法
KR20230047634A (ko) 주택용 수요반응 자원 운용 방법
KR20220066212A (ko) Ai서버를 이용한 고효율 건물에너지 관리시스템
JP2020165642A (ja) 空調システム、サーバシステム、ネットワーク、空調システムを制御する方法、およびネットワークを制御する方法
Fernandez et al. A communication-enhanced price-based control scheme for HVAC systems

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant