[发明专利]一种蒸汽管网终端用户蒸汽温度优化控制方法

说明书

本发明公开了一种蒸汽管网终端用户蒸汽温度优化控制方法包括：基于区域能源系统的历史运行数据获取下游终端用户蒸汽温度波动规律，根据蒸汽温度波动规律确定终端用户蒸汽的主要影响因素；通过相关性系数确定特定终端用户蒸汽温度和主要影响因素间的延迟时间；在时间轴上利用延迟时间对运行数据进行对齐，并通过多元线性回归模型构建终端用户蒸汽温度的关联式模型；根据终端用户蒸汽温度的关联式模型建立温度定向控制优化关联式，实现终端用户蒸汽温度的优化控制；本发明提供的方法可以有效地降低终端用户温度波动，将用户蒸汽温度控制在目标值附近，实现用户蒸汽温度的定向调控，减少厂源蒸汽参数的过度供应，有效提升整体热网效率。

技术领域

本发明涉及节能减排技术领域，具体为一种蒸汽管网终端用户蒸汽温度优化控制方法。

背景技术

区域能源系统中往往采用集中供热方式，热源通过蒸汽管网向下游终端用户输送蒸汽，蒸汽在管道输送过程中涉及复杂的热力过程，而且终端用户蒸汽负荷波动剧烈，导致终端用户接受到的蒸汽温度波动较大，使得用户侧蒸汽温度调节困难；由于蒸汽在蒸汽管道中需要经历较长距离输送，蒸汽温度的传播存在明显的延迟现象，也对终端用户蒸汽温度调节造成难度；根据供热工况变化对厂源蒸汽参数进行相应调节，进行厂源蒸汽温度和流量参数的适度匹配，可以有效地降低终端用户温度波动，减少厂源蒸汽参数的过度供应，有效提升整体热网效率。

目前在热力过程中广泛采用的计算流体力学(CFD)建模方法，则存在建模困难、模型精确度差、运算量大、计算耗时长以及实时性差等问题，难以应用于蒸汽管网蒸汽温度的优化控制；随着大数据、人工智能以及工业互联网等技术日趋成熟，机器学习与智能算法在火电设备状态监测、故障预警诊断与运行优化等方面得到广泛应用；蒸汽管网在日常运行中会产生海量数据，如何利用沉淀数据产生有价值的信息进而指导实际运行、优化热网运行参数和改进控制方法，成为目前的行业热点。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述存在的问题，提出了本发明。

本发明实施例的第一方面，提供一种蒸汽管网终端用户蒸汽温度优化控制方法，包括：基于区域能源系统的历史运行数据获取下游终端用户蒸汽温度波动规律，根据所述蒸汽温度波动规律确定终端用户蒸汽的主要影响因素；通过相关性系数确定特定终端用户蒸汽温度和所述主要影响因素间的延迟时间；在时间轴上利用所述延迟时间对运行数据进行对齐，并通过多元线性回归模型构建终端用户蒸汽温度的关联式模型；根据所述终端用户蒸汽温度的关联式模型建立温度定向控制优化关联式，实现终端用户蒸汽温度的优化控制。

作为本发明所述的蒸汽管网终端用户蒸汽温度优化控制方法的一种优选方案，其中：所述区域能源系统的历史运行数据包括用户蒸汽温度、厂源蒸汽温度、厂源蒸汽流量以及用户蒸汽流量。

作为本发明所述的蒸汽管网终端用户蒸汽温度优化控制方法的一种优选方案，其中：所述终端用户蒸汽的主要影响因素的确定包括，

基于所述历史运行数据获取下游终端用户蒸汽温度波动规律，所述波动规律为终端用户温度跟随厂源蒸汽流量信号变化而变化；

根据所述波动规律确定终端用户蒸汽的主要影响因素，选择厂源蒸汽流量作为主要变量，终端用户温度作为跟随变量。

作为本发明所述的蒸汽管网终端用户蒸汽温度优化控制方法的一种优选方案，其中：所述延迟时间的确定包括，

终端用户温度相对厂源蒸汽流量信号存在滞后现象，需通过数据段平移方法对温度通道的时间延迟进行计算，通过相关性系数确定特定终端用户蒸汽温度和主要影响因素间的延迟时间；

所述特定终端用户蒸汽温度和主要影响因素间的皮尔逊相关性系数定义为协方差和标准差的商；