[发明专利]基于网联智控的集中供暖用户侧自主调节系统及方法

权利要求书

1.一种基于网联智控的集中供暖用户侧自主调节方法，其特征在于：所述方法采用的基于网联智控的集中供暖用户侧自主调节系统，包括供热物理网系统、运行管控平台、后台管理平台及通讯模块，所述通讯模块通过局域网与供热物理网系统连接，所述供热物理网系统通过互联网与后台管理平台连接，所述后台管理平台通过互联网与所述运行管控平台连接；

所述供热物理网系统：源侧供水管路和回水管路上均设置有温度传感器，并安装有与流量计和温度传感器相连的热量表，还安装有与热量表和压力表相连的控制器；用户侧目标采暖用户供水管路和回水管路上均设置有温度传感器，并安装有与流量计和温度传感器相连的热量表，还安装有与热量表和压力表相连的控制器以及室温传感器；所述控制器、室温传感器与通讯模块连接，各个通讯模块与监控平台通过有线和/或无线方式连接；

运行管控平台：可以部署在个人计算机、服务器，本地运行可以通过入户面板进行操控，也可以接入互联网，通过手机APP、智能音箱远程操控，不同层级管理人员可实时查看供热物理网基本信息及历史运行信息，并可以设置未来时刻的调节参数流程，通过权限，目标采暖用户可登录运行管控平台，进入用户自主管控界面，可查看其物理网基本信息及运行信息，并设置期望供热目标；

后台管理平台：包括基于机理和数据驱动的建筑群负荷模型、供水温度模型，目标采暖用户的负荷模型、阀位模型及多目标监控主动抗扰控制模型，为不同层级的优化运行调节提供指导；

所述方法利用基于机理与数据混合驱动建立楼宇建筑群负荷预测模型，通过输入室温特征值及室外气温，得出源侧楼宇建筑群需求负荷预测值；利用基于机理与数据混合驱动建立源侧供水温度模型，通过输入流量约束条件和楼宇建筑群需求负荷预测值，得出源侧供水温度预测值；利用基于机理与数据混合驱动建立用户侧目标采暖用户的负荷预测模型，通过输入室温特征值及室外气温，得出用户侧目标采暖用户需求负荷预测值；利用基于机理与数据混合驱动建立用户侧目标采暖用户的阀位模型，通过输入源侧供水温度和目标采暖用户需求负荷预测值，得出目标采暖用户阀位预测值；将上述目标采暖用户的特征室温目标值、用户侧需求负荷预测值及阀位预测值设置为引导值，并结合历史运行工况，确定其上下限，展示在开发的用户自主管控界面中；目标采暖用户利用权限可通过运行管控平台进入用户自主管控界面，可预先设置期望供热目标或反馈个性化需求；后台管理平台根据用户预先设置的期望或反馈信息确定阀位流程，并通过运行管控平台发送阀位流程信号，以使目标阀门控制信号执行相关的动作；后台管理平台对目标采暖用户的实际供暖运行状况统计分析，并给出不同时间尺度历史及未来时刻的负荷引导值、实际值的对比；目标采暖用户通过运行管控平台，可查看其历史及实时供暖运行状况，包括流量、供回水温度、室温、阀位、负荷及能耗统计与分析；

所述方法的步骤为：

S1：利用基于机理与数据混合驱动建立楼宇建筑群负荷预测模型，通过输入室温特征值及室外气温，得出源侧楼宇建筑群需求负荷预测值，室温特征值考虑了目标采暖用户的不同室温需求，室外气温采用气温累积效应考虑了气象因素的综合影响；

S2：利用基于机理与数据混合驱动建立源侧供水温度模型，通过输入流量约束条件和上述S1确定的楼宇建筑群需求负荷预测值，得出源侧供水温度预测值，流量约束条件考虑了保证最不利供暖用户需求循环水泵、锅炉等主要热力设备的历史运行工况，以保证其稳定可靠运行；

S3：利用基于机理与数据混合驱动建立用户侧目标采暖用户的负荷预测模型，通过输入室温特征值及室外气温，得出用户侧目标采暖用户需求负荷预测值，目标采暖用户是楼宇入口、入户；负荷预测模型包括基础负荷模型和热扰动态修订，基础负荷模型仅考虑室外气象因素及室温因素，热扰动态修订考虑了人员行为的动态不确定性；室温特征值考虑了目标采暖用户的不同室温需求，室外气温采用气温累积效应考虑了气象因素的综合影响，室外气温利用所在区域的气象信息，室温特征值选用室内外热扰小的代表性房间室温；

S4：利用基于机理与数据混合驱动建立用户侧目标采暖用户的阀位模型，通过输入上述S2确定的源侧供水温度和上述S3确定的目标采暖用户需求负荷预测值，得出目标采暖用户阀位预测值，目标采暖用户是楼宇入口、入户；阀位预测模型包括基础阀位模型和动态修订，前者仅考虑了供水温度、目标采暖用户负荷与阀位的相关性，后者考虑了系统运行临时参数变化等引起的动态不确定性；

S5：将上述S3、S4涉及的用户侧目标采暖用户的特征室温目标值、需求负荷预测值、阀位预测值，设置为引导值，并结合历史运行工况，确定其上下限，展示在开发的用户自主管控界面中；

S6：在上述S5所述的用户自主管控界面，目标采暖用户预先设置期望供热目标，反馈个性化需求，预先设置期望供热目标，是阀位流程、室温或负荷，其数值在S5所述的上下限范围内；反馈个性化需求及变化，是阀位、室温、负荷，是热感觉，或者是未来时刻不在室时间、房间功能变化；

S7：针对上述S6所述目标采暖用户预先设置的期望供热目标，其中室温或负荷将通过S4或联合S3转化为阀位预测值，即阀位流程；针对上述S6所述目标采暖用户反馈的个性化需求及变化，后台管理平台将优化设置室温期望值，并通过S3和S4转化为阀位预测值，即阀位流程，后台管理平台可以部署在个人计算机、服务器，以执行上述方法的全部或部分步骤；

S8：上述S6和S7所述的阀位流程、室温或负荷，展示在S5所述的用户自主管控界面中，并通过网联智控的供热系统运行管控平台发送阀位流程信号，以使目标阀门控制信号执行相关的动作；

S9：通过上述S8所述的运行管控平台，给出目标采暖用户权限，用户即可查看历史及实时目标采暖用户的监控参数，包括流量、供回水温度、室温、阀位、负荷；

S10：通过上述S7所述的后台管理平台，对目标采暖用户的实际供暖运行状况统计分析，可以给出不同时间尺度历史及未来时刻的负荷引导值、实际值的对比，并展示在上述S5所述的用户自主管控界面中，以利于用户侧自主节能评价与分析。