面向节能供热的智能调度优化方法及系统与流程

专利检索2026-02-05  2


本发明涉及供热智能调度,具体是面向节能供热的智能调度优化方法及系统。


背景技术:

1、在现代城市中,建筑内供热系统的广泛应用在办公楼、住宅和商业建筑中变得越来越普遍,这一趋势在提高生活舒适度、降低能源消耗、推动可持续发展等方面发挥着关键作用。

2、随着城市化进程的加速和人口密集度的增加,建筑面临着更高的供热需求。供热系统通过提供舒适的室内温度,不仅改善了居住和工作环境,还提高了人们的生活质量。在寒冷季节,良好的供热系统可以帮助居民和办公人员度过严寒的冬天,同时也提高了建筑的整体吸引力。

3、办公楼是一个典型的人员密集的场所,然而由于不同人对于供热温度的体感有所不同,每个人对供热温度需要根据自身的供热习惯,采用手动的方式调节供热温度,往往难以顾及到人群整体的供热体验,且由于人员的不断流动,固定的供热模式往往也难以适应不同的人员流动情况;

4、授权公告号为cn113757784b的专利公开了一种供热系统的调度控制方法及相关装置,该方法通过获取第一信息,获取目标函数,并根据约束条件和运行效能,获取供热功率的调节量,该第一信息包括供热系统的状态信息,该目标函数根据上述第一信息和第二信息构建得到,用于计算上述供热系统的运行效能,该第二信息包括供热管网的输入热量、输出热量和管网储能容量,该约束条件为上述第一信息的约束条件和上述第二信息的约束条件,然而该方法未能考虑到建筑内不同人对供热温度存在不同体感体验的问题;

5、为此,本发明提出面向节能供热的智能调度优化方法及系统。


技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出面向节能供热的智能调度优化方法及系统,为不同人员流动情况针对性的智能化的提供供热调度方案,提高供热效率,并提升建筑内人员的供热体感体验。

2、为实现上述目的,根据本发明的实施例1提出面向节能供热的智能调度优化方法,包括以下步骤:

3、步骤一:预先收集历史能耗数据,并基于历史能耗数据为建筑内每个房间拟合出温度能耗函数;

4、步骤二:收集建筑房间布局数据、建筑内每个人员的习惯供热温度以及能源实时单价;

5、步骤三:基于建筑房间布局数据,实时收集建筑内各个房间的人员分布数据,并收集当前的供热调度方案;对比当前时刻的人员分布数据和上一时刻的人员分布数据,若存在差异,则转至步骤四;若不存在差异,则维持当前的供热调度方案;

6、步骤四:基于当前时刻的人员分布数据和上一时刻的人员分布数据,生成人员流动差异模式,并基于人员流动差异模式,根据温度能耗函数、习惯供热温度以及能源实时单价,提供对应的供热调度调整方案;

7、所述预先收集历史能耗数据的方式为:

8、对于建筑内的每个房间,为该房间设置不同的供热温度,并收集维持该房间内该供热温度所消耗的单位时间能源量;

9、每个房间内各个供热温度下所消耗的单位时间能源量组成历史能耗数据;

10、所述为建筑内每个房间拟合出温度能耗函数的方式为:

11、对于每个房间,使用一元多项式回归模型对不同的供热温度和各个供热温度对应的单位时间能源量进行拟合,获得以供热温度为自变量,以单位时间能源量为因变量的一元多项式函数表达式作为该房间的温度能耗函数;

12、所述建筑内每个人员的习惯供热温度的收集方式为:

13、预先收集建筑内每个人员的人员编号和对应的身份特征;

14、在建筑内每个人员手动调节房间内供热温度时,收集对应的身份特征,基于收集的身份特征匹配出对应的人员编号,统计每个人员手动设置的所有供热温度,将各个人员统计的所有供热温度的平均值作为该人员的习惯供热温度;

15、所述实时收集建筑内各个房间的人员分布数据的方式为:

16、在建筑内各个房间安装识别身份特征对应的身份特征传感器;

17、各个身份特征传感器实时采集各个房间内的所有身份特征,并将各个身份特征与人员编号进行匹配,获得各个房间内的所有人员编号组成的人员编号集合作为该房间当前时刻的人员分布数据;

18、所述收集当前的供热调度方案的方式为:

19、将各个房间的当前的供热温度组成供热调度方案;

20、所述对比当前时刻的人员分布数据和上一时刻的人员分布数据的方式为:

21、对于每个房间,将当前时刻的人员编号集合与上一单位时间的人员编号集合进行比较,若对于所有房间,当前时刻的人员编号集合中的人员编号和上一时刻的人员编号集合中的人员编号均完全相同,则判断为不存在差异;若存在任意一个房间,其当前时刻的人员编号集合中的人员编号和上一时刻的人员编号集合中的人员编号存在不同,则判断为存在差异;

22、所述生成人员流动差异模式的方式为:

23、将存在差异的房间作为人员流动房间;

24、对于每个人员流动房间,获取当前时刻的人员分布数据中各个人员编号的习惯供热温度,并将其中习惯供热温度的最小值和最大值组成当前合适温度范围;

25、对于每个人员流动房间,获取上一时刻的人员分布数据中各个人员编号的习惯供热温度,并将其中习惯供热温度的最小值和最大值组成上一时刻合适温度范围;

26、若存在任意人员流动房间,其当前合适温度范围和上一时刻合适温度范围不一致,则将人员流动差异模式设置为待调整;

27、若所有人员流动房间,其当前合适温度范围和上一时刻合适温度范围均一致,则将人员流动差异模式设置为不调整;

28、所述提供对应的供热调度调整方案的方式为:

29、若人员流动差异模式为不调整,则维持当前的供热调度方案不变;

30、若人员流动差异模式为调整,则供热调度调整方案包括:

31、将当前合适温度范围和上一时刻合适温度范围不一致的人员流动房间作为待调整房间;

32、将待调整房间的编号标记为i,将第i间待调整房间的当前合适温度范围中的最小值标记为li,并将最大值标记为mi;

33、将第i个待调整房间中的人员的编号标记为ij,第i j个人员的习惯供热温度标记为ki j;

34、将第i间待调整房间当前的供热温度标记为ti;

35、将能源实时单价标记为c;

36、为第i间待调整房间设置调整后温度变量xi;将第i间待调整房间的温度能耗函数标记为fi(xi);所述调整后温度变量xi为第i间待调整房间调整后的供热温度;

37、设置供热优化函数z=∑i(a1×c×fi(xi)+a2×(ti-xi)2+a3×∑ij(xi-kij)2);其中a1、a2和a3分别为预设的比例系数;

38、对于第i间待调整房间,设置约束条件li≤xi≤mi,所有待调整房间的约束条件作为约束目标集合;

39、以供热优化函数z为优化目标,以约束条件集合作为约束,获得对应的优化问题,使用蚁群算法或遗传算法求解该优化问题,获得第i间待调整房间的调整后温度变量xi的解;

40、则供热调度调整方案为:

41、对建筑内所有待调整房间之外的房间保持当前的供热温度不变;

42、将第i间待调整房间的供热温度设置为第i间待调整房间的调整后温度变量xi的解。

43、提出面向节能供热的智能调度优化系统,包括历史数据收集模块、温度能耗函数拟合模块、基础数据收集模块以及智能调度模块;其中,各个模块之间通过电性方式连接;

44、历史数据收集模块,用于预先收集历史能耗数据,并将历史能耗数据发送至温度能耗函数拟合模块;

45、温度能耗函数拟合模块,用于基于历史能耗数据为建筑内每个房间拟合出温度能耗函数,并将温度能耗函数发送至智能调度模块;

46、基础数据收集模块,用于收集建筑房间布局数据、建筑内每个人员的习惯供热温度以及能源实时单价,并将建筑房间布局数据、习惯供热温度以及能源实时单价发送至智能调度模块;

47、智能调度模块,用于基于建筑房间布局数据,实时收集建筑内各个房间的人员分布数据和当前的供热调度方案;对比当前时刻的人员分布数据和上一时刻的人员分布数据,若不存在差异,则维持当前的供热调度方案;若存在差异,则基于当前时刻的人员分布数据和上一时刻的人员分布数据,判断当前的人员流动差异模式,并基于当前的人员流动差异模式,根据温度能耗函数、习惯供热温度以及能源实时单价,提供对应的供热调度调整方案。

48、提出一种电子设备,包括:处理器和存储器,其中,所述存储器中存储有可供处理器调用的计算机程序;

49、所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序,执行上述的面向节能供热的智能调度优化方法。

50、提出一种计算机可读存储介质,其上存储有可擦写的计算机程序;

51、当所述计算机程序在计算机设备上运行时,使得所述计算机设备执行上述的面向节能供热的智能调度优化方法。

52、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

53、本发明通过预先收集历史能耗数据,并基于历史能耗数据为建筑内每个房间拟合出温度能耗函数,收集建筑房间布局数据、建筑内每个人员的习惯供热温度以及能源实时单价,基于建筑房间布局数据,实时收集建筑内各个房间的人员分布数据,并收集当前的供热调度方案;对比当前时刻的人员分布数据和上一时刻的人员分布数据,若存在差异,基于当前时刻的人员分布数据和上一时刻的人员分布数据,生成人员流动差异模式,并基于人员流动差异模式,根据温度能耗函数、习惯供热温度以及能源实时单价,提供对应的供热调度调整方案,若不存在差异,则维持当前的供热调度方案;通过基于历史能耗的数据为建筑内每个房间拟合温度能耗函数,再实时监控建筑内人员的流动情况,在出现人员流动时,判断人员流动差异模式,并对不同的人员流动差异模式生成不同的供热调度调整方案,从而为建筑内人员不同的流动情况,针对性的智能化的提供供热调度方案,提高供热效率,并提升建筑内人员的供热体感体验。


技术特征:

1.面向节能供热的智能调度优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的面向节能供热的智能调度优化方法,其特征在于,所述预先收集历史能耗数据的方式为:

3.根据权利要求2所述的面向节能供热的智能调度优化方法,其特征在于,所述为建筑内每个房间拟合出温度能耗函数的方式为:

4.根据权利要求3所述的面向节能供热的智能调度优化方法,其特征在于,所述建筑内每个人员的习惯供热温度的收集方式为:

5.根据权利要求4所述的面向节能供热的智能调度优化方法,其特征在于,所述实时收集建筑内各个房间的人员分布数据的方式为:

6.根据权利要求5所述的面向节能供热的智能调度优化方法,其特征在于,所述生成人员流动差异模式的方式为:

7.根据权利要求6所述的面向节能供热的智能调度优化方法,其特征在于,所述提供对应的供热调度调整方案的方式为:

8.面向节能供热的智能调度优化系统,其用于实现权利要求1-7中任意一项所述的面向节能供热的智能调度优化方法,其特征在于,包括历史数据收集模块、温度能耗函数拟合模块、基础数据收集模块以及智能调度模块;其中,各个模块之间通过电性方式连接;

9.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器和存储器,其中,

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有可擦写的计算机程序;


技术总结
本发明公开了面向节能供热的智能调度优化方法及系统,涉及供热智能调度技术领域,通过预先收集历史能耗数据,并基于历史能耗数据为建筑内每个房间拟合出温度能耗函数,收集建筑房间布局数据、建筑内每个人员的习惯供热温度以及能源实时单价,基于建筑房间布局数据,实时收集建筑内各个房间的人员分布数据,并收集当前的供热调度方案;对比当前时刻的人员分布数据和上一时刻的人员分布数据,若存在差异,生成人员流动差异模式,并基于人员流动差异模式,提供对应的供热调度调整方案,为不同人员流动情况针对性的智能化的提供供热调度方案,提高供热效率,并提升建筑内人员的供热体感体验。

技术研发人员:何子峰,李红,王振华,杨建辉,曹玉玺,魏学乐
受保护的技术使用者:东方绿色能源(河北)有限公司石家庄热力分公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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