[发明专利]基于数字孪生的供热调度自动化实现方法、系统及平台

说明书

本发明涉及一种基于数字孪生的供热调度自动化实现方法、系统及平台，其中自动化供热调度方法包括：构建供热系统物理实体的数字孪生模型；获取供热系统的物理数据和数字孪生模型的虚拟数据构建调度决策模型；构建供热调度多目标实时操作优化模型获取最优调度策略；根据最优调度策略对供热系统物理实体自动化调度；以及在最优调度策略运行后对数字孪生模型和调度决策模型进行修正，实现了建立供热系统全过程数字孪生模型，采用优化技术为调度人员提供决策依据，建立面向安全、高效、经济、环保目标的智慧供热系统优化调度与决策方案，使得调度更加智能化，提高了调度的可靠性、精确性和经济性，降低运行风险。

技术领域

本发明属于智慧供热技术领域，具体涉及一种基于数字孪生的供热调度自动化实现方法、系统及平台。

背景技术

智慧供热主要指基于信息基础设施的发展，使用大数据、人工智能、云计算、“互联网”等技术，通过对供热相关数据采集及分析，对热源、热网、末端的各个供热环节进行智能调度，从而进一步实现热网资源的配置优化，建立多能协同互补的运行调度策略，和多源供热系统“源-网-荷-储”协同优化运行策略，实现供需动态平衡和系统效益优化。

数字孪生技术是指以数字化的方式建立物理实体的多维度、多时空尺度、多学科、多途径、多物理量、多概率的数字化实体(动态虚拟模型)来仿真、刻画和反应物理实体在真实环境中的属性、行为和规则等特性，首先基于高精度的物理模型、历史数据以及传感器实时数据更新构建物理实体完整映射在数字化空间(虚拟空间)的虚拟模型，从而反映相对应的物理实体的全生命周期过程的技术。

目前，智慧供热系统的调度多采用人工和简单的数据采集分析、自动下发控制指令来完成，没有建立供热系统的自采集、自感知、自决策、自执行和自优化的整体智能调度决策平台，难以对整个供热系统的各个环节进行有条不紊地协调、调度、优化控制和运行管理，当面临突发的情况时不能快速建立最优调度策略，从而不能对供热企业提供有利的智能管理平台和调度自动化保障；此外将数字孪生技术应用于智慧供热行业的系统性研究成果较少，主要体现在模型构建、数据融合、交互与协同、智能分析与决策等方面的理论与技术比较缺乏，构建完善的供热实体与虚拟模型的关联机制方面缺乏深度融合与应用，难以对供热系统进行精准判断和智能调度。

因此，基于上述技术问题需要设计一种新的基于数字孪生的供热调度自动化实现方法、系统及平台。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于数字孪生的供热调度自动化实现方法、系统及平台。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于数字孪生的供热调度自动化实现方法，包括：

构建供热系统物理实体的数字孪生模型；

获取供热系统的物理数据和数字孪生模型的虚拟数据构建调度决策模型；

构建供热调度多目标实时操作优化模型获取最优调度策略；

根据最优调度策略对供热系统物理实体自动化调度；以及

在最优调度策略运行后对数字孪生模型和调度决策模型进行修正。

进一步，所述构建供热系统物理实体的数字孪生模型的方法包括：

构建物理模型、逻辑模型、仿真模型和数据驱动模型；

将物理模型、逻辑模型、仿真模型和数据驱动模型进行虚实融合，构建供热系统物理实体在虚拟空间的数字孪生模型。

进一步，所述获取供热系统的物理数据和数字孪生模型的虚拟数据构建调度决策模型的方法包括：

根据供热系统的物理数据和数字孪生模型的虚拟数据，采用智能计算算法进行数据预处理、特征提取和训练以生成调度决策模型，并通过调度决策模型生成调度运行方案；