CN118378109A - 一种热力管网动态热力模型的整合方法 - Google Patents

一种热力管网动态热力模型的整合方法 Download PDF

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CN118378109A CN202410815369.1A CN202410815369A CN118378109A CN 118378109 A CN118378109 A CN 118378109A CN 202410815369 A CN202410815369 A CN 202410815369A CN 118378109 A CN118378109 A CN 118378109A
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Abstract

本发明涉及数据处理技术领域,具体涉及一种热力管网动态热力模型的整合方法,包括:构建热力管网有向图,每条边代表热力管道及其属性。根据热力管道长度、进出口温度,计算热损失效率。针对每个非热源顶点,分析多条供热路径,结合管道权重、进出口温度,计算每条路径上每条边的热能损耗。根据热能损耗、管道长度和热损失效率,评估供热路径的重要性。基于供热路径的重要性、热能损耗和热损失效率,确定每个非热源顶点为方向终点的每个边对应的热力管道的真实热损失效率。最后,根据聚类结果,构建热力管网动态热力模型。本发明通过对经过每个地区的热力管道进行分析,进而提高热力管网动态热力模型的整合准确性和可靠性。

Description

一种热力管网动态热力模型的整合方法
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域,具体涉及一种热力管网动态热力模型的整合方法。
背景技术
热力管网是一种用于输送热能的管道系统,通常用于城市集中供热系统。它由一系列管道、阀门、泵站、热交换器等组成,将热源(如锅炉、热电厂等)产生的热能输送到用户端,如住宅、商业建筑、工业设施等;而在热力管网中的管道在运行过程中会受到各种因素的影响,如温度、压力、腐蚀等,这些因素都可能导致管道出现故障或损坏,所以需要对管道进行监测。
现有问题:传统对热力管网的管道检测是通过每个管道的温度变化,分析该管道与其余管道之间的温度变化的相似性来判断该管道的温度是否属于正常变化,由此确定该管道出现故障的可能性。但是这样在实际的监测中会出现以下问题:由于热力管网的管道传输的会存在热量损耗,导致不同的管道之间的温度变化存在差异,并且热力管网每对一个地区提供热量时本身就会造成一定程度的热能损耗,而这种热能损耗是正常供热导致的,进而会降低热力管网动态热力模型的整合准确性和可靠性。
发明内容
本发明提供一种热力管网动态热力模型的整合方法,以解决现有的问题。
本发明的一种热力管网动态热力模型的整合方法采用如下技术方案:
本发明一个实施例提供了一种热力管网动态热力模型的整合方法,该方法包括以下步骤:
获取热力管网中每个热力管道的长度、当前时刻上的进口温度以及出口温度;构建热力管网有向图;所述热力管网有向图中每条边对应一个热力管道和权重以及方向,热力管网有向图中所有顶点中包含若干个热源顶点和非热源顶点;
根据每个热力管道的长度、当前时刻的进口温度以及出口温度,得到每个热力管道的热损失效率;
在热力管网有向图中,获取每个非热源顶点的若干条供热路径;根据每个非热源顶点的每个供热路径上的相邻边的权重以及边对应的热力管道在当前时刻的进口温度和出口温度,得到每个非热源顶点在每个供热路径上每个边的热能损耗;
根据每个非热源顶点的每个供热路径上的每个边的热能损耗、每个边对应的热力管道的长度以及热损失效率,得到每个非热源顶点的每个供热路径的重要性;
根据每个非热源顶点的每个供热路径的重要性、以每个非热源顶点为方向终点的每个边的热能损耗以及边对应的热力管道的热损失效率,得到每个非热源顶点为方向终点的每个边对应的热力管道的真实热损失效率;
根据每个热力管道的真实热损失效率,对所有热力管道进行聚类,得到聚类结果;根据聚类结果,构建热力管网动态热力模型。
进一步地,所述根据每个热力管道的长度、当前时刻的进口温度以及出口温度,得到每个热力管道的热损失效率对应的具体计算公式为:
其中,表示第个热力管道的热损失效率,表示当前时刻的第个热力管道的出口温度,表示当前时刻的第个热力管道的进口温度,表示第个管道的长度。
进一步地,所述在热力管网有向图中,获取每个非热源顶点的若干条供热路径,包括的具体步骤如下:
在热力管网有向图中分别从所有热源顶点开始,统计每个热源顶点按照边的方向到第个非热源顶点的所有不同的路径,记为第个非热源顶点的供热路径。
进一步地,所述根据每个非热源顶点的每个供热路径上的相邻边的权重以及边对应的热力管道在当前时刻的进口温度和出口温度,得到每个非热源顶点在每个供热路径上边的热能损耗,包括的具体步骤如下:
当第个非热源顶点的第个供热路径上只有一条边时,将第个非热源顶点的第个供热路径上边的热能损耗设置为预设阈值;
将以第个非热源顶点为方向起点的边,记为目标边;
当第个非热源顶点的第个供热路径上边的数量大于1时,若第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边为最后一个边,则根据所有目标边的权重和对应的热力管道的入口温度以及第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的权重和对应的热力管道的出口温度,得到第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的热能损耗;
若第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边不为最后一个边,则根据第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边和第个边的权重、对应的热力管道的入口温度以及出口温度,得到第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的热能损耗。
进一步地,所述根据所有目标边的权重和对应的热力管道的入口温度以及第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的权重和对应的热力管道的出口温度,得到第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的热能损耗对应的具体计算公式为:
其中,表示第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的热能损耗;表示当前时刻的第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边对应的热力管道的出口温度;表示所有目标边对应的热力管道的入口温度的均值;表示所有目标边的权重的均值;表示第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的权重;表示绝对值。
进一步地,所述根据第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边和第个边的权重、对应的热力管道的入口温度以及出口温度,得到第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的热能损耗对应的具体计算公式为:
其中,表示第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的热能损耗;表示当前时刻的第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边对应的热力管道的出口温度;表示当前时刻的第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边对应的热力管道的入口温度;表示第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的权重;表示第x个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的权重;表示绝对值。
进一步地,所述根据每个非热源顶点的每个供热路径上的每个边的热能损耗、每个边对应的热力管道的长度以及热损失效率,得到每个非热源顶点的每个供热路径的重要性,包括的具体步骤如下:
根据第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的热能损耗和对应的热力管道的热损失效率,得到第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的修正热损失效率;
根据第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边对应的热力管道的长度以及修正热损失效率,得到第个非热源顶点的第个供热路径的重要性。
进一步地,所述根据第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边对应的热力管道的长度以及修正热损失效率,得到第个非热源顶点的第个供热路径的重要性对应的具体计算公式为:
其中,表示第个非热源顶点的第个供热路径的重要性;表示第个非热源顶点的第个供热路径上边的数量;表示第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边对应的热力管道的长度;表示第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边对应的热力管道的热损失效率;表示第个非热源顶点的第个供热路径上第个边的热能损耗;表示归一化函数;表示第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的修正热损失效率。
进一步地,所述根据每个非热源顶点的每个供热路径的重要性、以每个非热源顶点为方向终点的每个边的热能损耗以及边对应的热力管道的热损失效率,得到每个非热源顶点为方向终点的每个边对应的热力管道的真实热损失效率,包括的具体步骤如下:
根据第个非热源顶点的所有供热路径的重要性以及所有供热路径上最后一个边的热能损耗,得到以第个非热源顶点的最终热量损耗情况;
根据第个非热源顶点的最终热量损耗情况和第个非热源顶点为方向终点的第个边的权重以及对应的热力管道的热损失效率,得到第个非热源顶点为方向终点的第个边对应的热力管道的真实热损失效率。
进一步地,所述根据第个非热源顶点的最终热量损耗情况和第个非热源顶点为方向终点的第个边的权重以及对应的热力管道的热损失效率,得到第个非热源顶点为方向终点的第个边对应的热力管道的真实热损失效率对应的具体计算公式为:
其中,表示以第个非热源顶点为方向终点的第个边对应的热力管道的真实热损失效率;表示以第个非热源顶点为方向终点的第个边对应的热力管道的热损失效率;表示第个非热源顶点的供热路径的数量;表示第个非热源顶点的第个供热路径的重要性;表示第个非热源顶点的第个供热路径的重要性;表示第个非热源顶点的第个供热路径上最后一个边的热能损耗;表示以第个非热源顶点为方向终点的第个边的权重;表示第个非热源顶点的最终热量损耗情况。
本发明的技术方案的有益效果是:
获取热力管网中每个热力管道的长度、当前时刻上的进口温度以及出口温度;构建热力管网有向图;所述热力管网有向图中每条边对应一个热力管道和权重以及方向,热力管网有向图中所有顶点中包含若干个热源顶点和非热源顶点;根据每个热力管道的长度、当前时刻的进口温度以及出口温度,得到每个热力管道的热损失效率,准确的反映了热力管道的热损失效率。
在热力管网有向图中,获取每个非热源顶点的若干条供热路径;根据每个非热源顶点的每个供热路径上的相邻边的权重以及边对应的热力管道在当前时刻的进口温度和出口温度,得到每个非热源顶点在每个供热路径上每个边的热能损耗,提高了热力管道的热能损耗的准确性。根据每个非热源顶点的每个供热路径上的每个边的热能损耗、每个边对应的热力管道的长度以及热损失效率,得到每个非热源顶点的每个供热路径的重要性,降低了不同路径对热力管道的影响。根据每个非热源顶点的每个供热路径的重要性、以每个非热源顶点为方向终点的每个边的热能损耗以及边对应的热力管道的热损失效率,得到每个非热源顶点为方向终点的每个边对应的热力管道的真实热损失效率,进一步提高了每个热力管道的热损失效率的准确性。根据每个热力管道的真实热损失效率,对所有热力管道进行聚类,得到聚类结果;根据聚类结果,构建热力管网动态热力模型。本发明通过对经过每个地区的热力管道进行分析,进而提高热力管网动态热力模型的整合准确性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种热力管网动态热力模型的整合方法的步骤流程图。
具体实施方式
为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的一种热力管网动态热力模型的整合方法,其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如下。在下述说明中,不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外,一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种热力管网动态热力模型的整合方法的具体方案。
请参阅图1,其示出了本发明一个实施例提供的一种热力管网动态热力模型的整合方法的步骤流程图,该方法包括以下步骤:
步骤S001:获取热力管网中每个热力管道的长度、当前时刻上的进口温度以及出口温度;构建热力管网有向图;所述热力管网有向图中每条边对应一个热力管道和权重以及方向,热力管网有向图中所有顶点中包含若干个热源顶点和非热源顶点。
通过一片区域内热力网管的工程图获取每个热力管道的长度,在热力管道内通过温度传感器监测记录每个热力管道在当前时刻下的进口温度和出口温度。
根据热力管道的横截面面积、热力管道之间的连接点、热源地区以及供暖地区来构建热力管网有向图。
所需说明的是:热力管网有向图中每条边对应一个热力管道,热力管网有向图中的顶点为热力管道之间的连接点、热源地区、供暖地区,将热力管道中热量流动的方向作为边的方向,在热力管网的有向图中,每条边的权重通常表示该管道的热能传输能力,因此本实施例中以每个热力管道的横截面面积作为权重,以此为例进行叙述,热力管网有向图的构建为公知技术,具体在此不做赘述。
进一步所需说明的是:在热力管网有向图中,顶点(Vertices)是图中的基本元素,它们代表图中的节点或者结点。每个顶点可以表示一个实体、一个对象、一个位置或者任何其他有意义的概念,取决于具体问题的背景和需求。
在热力管网有向图中,将代表热源地区的顶点,记为热源顶点。
将除热源顶点之外的顶点,记为非热源顶点。
步骤S002:根据每个热力管道的长度、当前时刻的进口温度以及出口温度,得到每个热力管道的热损失效率。
所需说明的是:由于传统的节点法是通过分析每个热力管道温度数据的稳定性和所有热力管道变化幅度相似性来判断该热力管道是否存在漏液或者破损的异常状况,但是由于热力管网的传输过程中能量的传输效率不能达到100%,并且热量的损耗是由于传输到该热力管道的温度不同而出现差异。因此,导致正常情况下热力管道的热量损失不同,从而根据热量损耗的相似性分析热力管道是否出现异常状况时存在较大的误差。
进一步所需说明的是:因此,热力管道监测的入口温度和出口温度的差异作为该热力管道的热量损失,但是不同热力管道为了将热量运输到不同的地方,对于热量的损失与运输时间呈现正相关,从而热力管道的长度会影响管道的热损失效率,因此利用单位长度的热量损失作为该热力管道的热损失效率。
以第个热力管道为例,则第个热力管道的热损失效率对应的具体计算公式为:
其中,表示第个热力管道的热损失效率,表示当前时刻的第个热力管道的出口温度,表示当前时刻的第个热力管道的进口温度,表示第个管道的长度。
所需说明的是:反应了在对热量运输过程中经过第个热力管道时热量的变化情况,的值越大说明运输的过程中温度下降的幅度越小,从而第个热力管道对热量的损失越小,对应的热损失效率越小。
步骤S003:在热力管网有向图中,获取每个非热源顶点的若干条供热路径;根据每个非热源顶点的每个供热路径上的相邻边的权重以及边对应的热力管道在当前时刻的进口温度和出口温度,得到每个非热源顶点在每个供热路径上每个边的热能损耗。
所需说明的是:由于可能出现对多个地区进行供热后才对该地区供热,导致热量的损耗不仅出现在热力管道内部,而且在不同热力管道之间同样存在热量损耗。离热源越近,其温度越高,热量越大,更容易将热量转递低温物体,并且需要向低温物体传递更多的热量才能使得温度达到平衡,导致更多的热量转递到周围的环境中,热量的损失越大;并且热力管网每经过一个需要对外提供热量的地区后会导致热量的下降,进而导致热力管道监测的温度变化,而这种温度的变化是由于对该地区进行供热后而产生的变化,而采用步骤S002没有考虑到对每个地区进行热量供应后会导致温度的变化,而是将所有的热量变化归咎于热力管道在输送过程中能量的损失。
在热力管网有向图中分别从所有热源顶点开始,统计每个热源顶点按照边的方向到第个非热源顶点的所有不同的路径,记为第个非热源顶点的供热路径。
所需说明的是:在热力管网的有向图中,一个管道通常可以连接多个热源。这种情况下,这个管道可能是一个热力网络的主要干线或分支线,从不同的热源汇聚热能并将其传输到其他地方。这种设计可以有效地利用多个热源的热能,提高热力管网的能源利用效率。若某个热源顶点按照方向到不了第个非热源顶点,则不进行分析。
以第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边为例,当第个非热源顶点的第个供热路径上只有一条边时,将第个非热源顶点的第个供热路径上边的热能损耗设置为预设阈值。
所需说明的是:本实施例中预设阈值为0,以此为例进行叙述,这是因为边为1时,热源顶点直接向该非热源顶点供热,此时损耗较小,因此设置热能损耗为0。
将以第个非热源顶点为方向起点的边,记为目标边。
当第个非热源顶点的第个供热路径上边的数量大于1时,若第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边为最后一个边,则第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的热能损耗对应的具体计算公式为:
其中,表示第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的热能损耗;表示当前时刻的第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边对应的热力管道的出口温度;表示所有目标边对应的热力管道的入口温度的均值;表示所有目标边的权重的均值;表示第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的权重;表示绝对值。
所需说明的是:的值越大,反映了第个非热源顶点的第个供热路径上的第个非热源顶点的热能损耗就越大。
当第个非热源顶点的第个供热路径上边的数量大于1时,且第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边不为最后一个边时,则第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的热能损耗对应的具体计算公式为:
其中,表示第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的热能损耗;表示当前时刻的第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边对应的热力管道的出口温度;表示当前时刻的第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边对应的热力管道的入口温度;表示第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的权重;表示第x个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的权重;表示绝对值。
所需说明的是:的值越大,反映了第个非热源顶点的第个供热路径上的第个非热源顶点的热能损耗就越大。
通过上述过程,得到了第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的热能损耗。
将每个非热源顶点的每个供热路径的每个边按照上述过程进行运算,得到每个非热源顶点的每个供热路径的每个边的热能损耗。
步骤S004:根据每个非热源顶点的每个供热路径上的每个边的热能损耗、每个边对应的热力管道的长度以及热损失效率,得到每个非热源顶点的每个供热路径的重要性。
所需说明的是:根据路径中边的权重确定经过每个边的热量损耗,通过边的热量损耗对热损耗效率进行修正,结合路径中的热量损耗确定该路径的重要性。与热源顶点的距离越近,温度越高,热量的损失应当越大,从而该路径对热力管道的热量的变化影响越大,该路径的重要性越大。
仍以第个非热源顶点的第个供热路径为例,则第个非热源顶点的第个供热路径的重要性对应的具体计算公式为:
其中,表示第个非热源顶点的第个供热路径的重要性;表示第个非热源顶点的第个供热路径上边的数量;表示第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边对应的热力管道的长度;表示第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边对应的热力管道的热损失效率;表示第个非热源顶点的第个供热路径上第个边的热能损耗;表示归一化函数。
所需说明的是:表示第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的修正热损失效率,的值越小,则表示第个非热源顶点的第个供热路径的重要性越大。
通过上述过程,得到了第个非热源顶点的第个供热路径的重要性。
将每个非热源顶点的每个供热路径按照上述过程进行运算,得到每个非热源顶点的每个供热路径的重要性。
步骤S005:根据每个非热源顶点的每个供热路径的重要性、以每个非热源顶点为方向终点的每个边的热能损耗以及边对应的热力管道的热损失效率,得到每个非热源顶点为方向终点的每个边对应的热力管道的真实热损失效率。
所需说明的是:通过上述步骤得到了每个顶点在每条路径下的重要性,但是不同路径会对同一个顶点产生影响。因此,还需要将每条路径的重要性作为权重得到每个顶点的重要性,进而得到每个边对应的热力管道的真实热损失效率。
仍以第个非热源顶点为例,则第个非热源顶点为方向终点的第个边对应的热力管道的真实热损失效率对应的具体计算公式为:
其中,表示以第个非热源顶点为方向终点的第个边对应的热力管道的真实热损失效率;表示以第个非热源顶点为方向终点的第个边对应的热力管道的热损失效率;表示第个非热源顶点的供热路径的数量;表示第个非热源顶点的第个供热路径的重要性;表示第个非热源顶点的第个供热路径的重要性;表示第个非热源顶点的第个供热路径上最后一个边的热能损耗;表示以第个非热源顶点为方向终点的第个边的权重。
所需说明的是:表示第个非热源顶点的最终热量损耗情况,的值越小,则以第个非热源顶点为方向终点的第个边对应的热力管道的真实热损失效率就越大。
通过上述过程,得到了以第个非热源顶点为方向终点的第个边对应的热力管道的真实热损失效率。
将每个非热源顶点按照上述过程进行运算,得到每个非热源顶点为方向终点的每个边对应的热力管道的真实热损失效率。
步骤S006:根据每个热力管道的真实热损失效率,对所有热力管道进行聚类,得到聚类结果;根据聚类结果,构建热力管网动态热力模型。
所需说明的是:通过上述过程得到了在当前时刻下正常工作的热力管网的每个热力管道的真实热损失效率,采用k-means算法根据热力管道的真实热损失效率进行聚类,由此实现了对热力管道的划分,得到了每个热力管道对应的类别,然后得到不同时刻的热力管道的真实热损失效率,在同一热力管道聚类簇中,当数据发生较大差异时,则说明热力管道存在异常。
使用k-means算法对每个热力管道的真实热损失效率进行运算,得到个热力管道聚类簇。其中,k-means算法为公知技术,具体方法在此不做介绍;为预设的簇类数量阈值,本实施例预设的簇类数量阈值为3,以此为例进行叙述。
对不同的热力管道聚类簇中的热力管道赋予不同的标签,根据每个热力管道的标签、长度、每一时刻的进口温度和出口温度以及热力管网有向图,构建热力管网动态热力模型。
所需说明的是:计算每个热力管道聚类簇中所有热力管道的热损失效率的均值,本实施例中,赋予均值最大的热力管道聚类簇中的每个热力管道的标签为“高热损”,赋予均值次大的热力管道聚类簇中的每个热力管道的标签为“中等热损”,赋予均值最小的热力管道聚类簇中的每个热力管道的标签为“低热损”,使用FEA软件构建热力管网动态热力模型,此为公知技术。
所需说明的是:本实施例中当公式中的分母为0时,令分母为1,防止分母为0,以此为例进行叙述。
通过上述过程,得到了热力管网动态热力模型。
至此,本发明完成。
综上所述,在本发明实施例中,构建热力管网有向图,每条边代表热力管道及其属性。根据热力管道长度、进出口温度,计算热损失效率。针对每个非热源顶点,分析多条供热路径,结合管道权重、进出口温度,计算每条路径上每条边的热能损耗。根据热能损耗、管道长度和热损失效率,评估供热路径的重要性。基于供热路径的重要性、热能损耗和热损失效率,确定每个非热源顶点为方向终点的每个边对应的热力管道的真实热损失效率。最后,根据聚类结果,构建热力管网动态热力模型。本发明通过对经过每个地区的热力管道进行分析,进而提高热力管网动态热力模型的整合准确性和可靠性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热力管网动态热力模型的整合方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
获取热力管网中每个热力管道的长度、当前时刻上的进口温度以及出口温度;构建热力管网有向图;所述热力管网有向图中每条边对应一个热力管道和权重以及方向,热力管网有向图中所有顶点中包含若干个热源顶点和非热源顶点;
根据每个热力管道的长度、当前时刻的进口温度以及出口温度,得到每个热力管道的热损失效率;
在热力管网有向图中,获取每个非热源顶点的若干条供热路径;根据每个非热源顶点的每个供热路径上的相邻边的权重以及边对应的热力管道在当前时刻的进口温度和出口温度,得到每个非热源顶点在每个供热路径上每个边的热能损耗;
根据每个非热源顶点的每个供热路径上的每个边的热能损耗、每个边对应的热力管道的长度以及热损失效率,得到每个非热源顶点的每个供热路径的重要性;
根据每个非热源顶点的每个供热路径的重要性、以每个非热源顶点为方向终点的每个边的热能损耗以及边对应的热力管道的热损失效率,得到每个非热源顶点为方向终点的每个边对应的热力管道的真实热损失效率;
根据每个热力管道的真实热损失效率,对所有热力管道进行聚类,得到聚类结果;根据聚类结果,构建热力管网动态热力模型。
2.根据权利要求1所述一种热力管网动态热力模型的整合方法,其特征在于,所述根据每个热力管道的长度、当前时刻的进口温度以及出口温度,得到每个热力管道的热损失效率对应的具体计算公式为:
其中,表示第个热力管道的热损失效率,表示当前时刻的第个热力管道的出口温度,表示当前时刻的第个热力管道的进口温度,表示第个管道的长度。
3.根据权利要求1所述一种热力管网动态热力模型的整合方法,其特征在于,所述在热力管网有向图中,获取每个非热源顶点的若干条供热路径,包括的具体步骤如下:
在热力管网有向图中分别从所有热源顶点开始,统计每个热源顶点按照边的方向到第个非热源顶点的所有不同的路径,记为第个非热源顶点的供热路径。
4.根据权利要求1所述一种热力管网动态热力模型的整合方法,其特征在于,所述根据每个非热源顶点的每个供热路径上的相邻边的权重以及边对应的热力管道在当前时刻的进口温度和出口温度,得到每个非热源顶点在每个供热路径上边的热能损耗,包括的具体步骤如下:
当第个非热源顶点的第个供热路径上只有一条边时,将第个非热源顶点的第个供热路径上边的热能损耗设置为预设阈值;
将以第个非热源顶点为方向起点的边,记为目标边;
当第个非热源顶点的第个供热路径上边的数量大于1时,若第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边为最后一个边,则根据所有目标边的权重和对应的热力管道的入口温度以及第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的权重和对应的热力管道的出口温度,得到第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的热能损耗;
若第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边不为最后一个边,则根据第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边和第个边的权重、对应的热力管道的入口温度以及出口温度,得到第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的热能损耗。
5.根据权利要求4所述一种热力管网动态热力模型的整合方法,其特征在于,所述根据所有目标边的权重和对应的热力管道的入口温度以及第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的权重和对应的热力管道的出口温度,得到第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的热能损耗对应的具体计算公式为:
其中,表示第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的热能损耗;表示当前时刻的第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边对应的热力管道的出口温度;表示所有目标边对应的热力管道的入口温度的均值;表示所有目标边的权重的均值;表示第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的权重;表示绝对值。
6.根据权利要求4所述一种热力管网动态热力模型的整合方法,其特征在于,所述根据第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边和第个边的权重、对应的热力管道的入口温度以及出口温度,得到第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的热能损耗对应的具体计算公式为:
其中,表示第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的热能损耗;表示当前时刻的第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边对应的热力管道的出口温度;表示当前时刻的第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边对应的热力管道的入口温度;表示第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的权重;表示第x个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的权重;表示绝对值。
7.根据权利要求1所述一种热力管网动态热力模型的整合方法,其特征在于,所述根据每个非热源顶点的每个供热路径上的每个边的热能损耗、每个边对应的热力管道的长度以及热损失效率,得到每个非热源顶点的每个供热路径的重要性,包括的具体步骤如下:
根据第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的热能损耗和对应的热力管道的热损失效率,得到第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的修正热损失效率;
根据第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边对应的热力管道的长度以及修正热损失效率,得到第个非热源顶点的第个供热路径的重要性。
8.根据权利要求7所述一种热力管网动态热力模型的整合方法,其特征在于,所述根据第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边对应的热力管道的长度以及修正热损失效率,得到第个非热源顶点的第个供热路径的重要性对应的具体计算公式为:
其中,表示第个非热源顶点的第个供热路径的重要性;表示第个非热源顶点的第个供热路径上边的数量;表示第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边对应的热力管道的长度;表示第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边对应的热力管道的热损失效率;表示第个非热源顶点的第个供热路径上第个边的热能损耗;表示归一化函数;表示第个非热源顶点的第个供热路径上的第个边的修正热损失效率。
9.根据权利要求1所述一种热力管网动态热力模型的整合方法,其特征在于,所述根据每个非热源顶点的每个供热路径的重要性、以每个非热源顶点为方向终点的每个边的热能损耗以及边对应的热力管道的热损失效率,得到每个非热源顶点为方向终点的每个边对应的热力管道的真实热损失效率,包括的具体步骤如下:
根据第个非热源顶点的所有供热路径的重要性以及所有供热路径上最后一个边的热能损耗,得到以第个非热源顶点的最终热量损耗情况;
根据第个非热源顶点的最终热量损耗情况和第个非热源顶点为方向终点的第个边的权重以及对应的热力管道的热损失效率,得到第个非热源顶点为方向终点的第个边对应的热力管道的真实热损失效率。
10.根据权利要求9所述一种热力管网动态热力模型的整合方法,其特征在于,所述根据第个非热源顶点的最终热量损耗情况和第个非热源顶点为方向终点的第个边的权重以及对应的热力管道的热损失效率,得到第个非热源顶点为方向终点的第个边对应的热力管道的真实热损失效率对应的具体计算公式为:
其中,表示以第个非热源顶点为方向终点的第个边对应的热力管道的真实热损失效率;表示以第个非热源顶点为方向终点的第个边对应的热力管道的热损失效率;表示第个非热源顶点的供热路径的数量;表示第个非热源顶点的第个供热路径的重要性;表示第个非热源顶点的第个供热路径的重要性;表示第个非热源顶点的第个供热路径上最后一个边的热能损耗;表示以第个非热源顶点为方向终点的第个边的权重;表示第个非热源顶点的最终热量损耗情况。
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