基于行为感知的户用沼气热电联供在线运行方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于行为感知的户用沼气热电联供在线运行方法和系统，方法包括以下步骤：获取供暖房间中的感知参数，该感知参数包括房间内人员数量、室内CO2浓度、室内照度值、房间内外温度差和历史供热总负荷值；将获取的所述感知参数输入预先构建的神经网络模型中，获取逐时热负荷预测值；根据所述逐时热负荷预测值确定所述供暖房间对应的户用沼气热电联供系统的供热模式，然后根据户用沼气热电联供系统的运行约束，获取户用沼气热电联供系统的运行方案。与现有技术相比，本发明专利技术具有大大减少能源的浪费，提高农民的舒适度，提高了装置运行的稳定性，且能更好的满足农民的热需求等优点。优点。优点。

【技术实现步骤摘要】
地运行，缺少对服务对象使用行为的感知和智能运行优化。
[0012]大量调查研究表明，人行为是影响建筑能耗的重要因素，也是评估建筑节能技术措施的重要参考基准。不同的人行为导致不同的用能水平，需要不同的措施与之相适应。而人的动作行为的随机性、多样性和复杂性的特征会给系统运行能耗带来充分的节能空间。
[0013]人的行为模型能细分为人的移动模型和人的用能行为模型，两者均对居住建筑能耗造成较大影响。人的移动特征模型的研究主要集中在固定作息法、随机作息法、时自相关的随机移动方法、基于事件的随机移动方法和基于马氏链与事件的随机移动模型。人的用能行为研究主要集中在照明和空调设备的使用习惯研究。上述模型都与数理统计学相关，模型相对较为复杂且个性化很强。然而由于建筑中人员行为私密性，人员行为偏好的长时间影响至今未被充分研究，并且缺乏在保护人员隐私的情况下有效采集行为数据的手段。

技术实现思路

[0014]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高了装置运行的稳定性，且能更好的满足农民的热需求的基于行为感知的户用沼气热电联供在线运行方法和系统。
[0015]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0016]一种基于行为感知的户用沼气热电联供在线运行方法，包括以下步骤：
[0017]获取供暖房间中的感知参数，该感知参数包括房间内人员数量、室内CO2浓度、室内照度值、房间内外温度差和历史供热总负荷值；
[0018]将获取的所述感知参数输入预先构建的神经网络模型中，获取逐时热负荷预测值；r/>[0019]根据所述逐时热负荷预测值确定所述供暖房间对应的户用沼气热电联供系统的供热模式，然后根据户用沼气热电联供系统的运行约束，获取户用沼气热电联供系统的运行方案。
[0020]进一步地，所述供暖房间中的感知参数的获取过程包括：
[0021]通过红外传感器判断房间内人员数量；
[0022]通过二氧化碳传感器获取室内CO2浓度；
[0023]通过照度传感器获取室内照度值；
[0024]通过室内温度计感知房间内温度，通过室外温度传感器感知房间外温度，从而测得房间内外温度差。
[0025]进一步地，根据所述逐时热负荷预测值确定所述供暖房间对应的户用沼气热电联供系统的供热模式，具体为：
[0026]根据所述逐时热负荷预测值Q1
f
、供暖房间对应的户用沼气热电联供系统中的微型热电联产机组的额定供热量Q2以及水箱的蓄热量Q3，确定沼气热电联供系统中微型热电联产机组、水箱及补热设备的状态，形成多种供热模式。
[0027]进一步地，所述供热模式的选取判断过程包括：根据所述逐时热负荷预测值Q1
f
判断负荷是否进入峰值范围，若进入峰值范围，则微型热电联产机组供热，水箱蓄热，直到水箱蓄满热量后或Q1
f
>Q2+Q3时，改为微型热电联产机组与水箱联合供热。
[0028]进一步地，判断负荷是否进入峰值范围的过程具体为：获取前一日供热负荷到达
机组供热极限所对应时间减去水箱蓄满热所需时间H后所对应供热负荷值Q1'max*α；将所述逐时热负荷预测值Q1
f
与Q1'max*α对比，判断负荷是否进入峰值范围。
[0029]进一步地，若负荷未进入峰值范围，则根据所述逐时热负荷预测值Q1
f
判断负荷是否进入谷值范围，若进入谷值范围，则水箱单独供热，若水箱未达到最低蓄热放热量，则微型热电联产机组供热，水箱蓄热。
[0030]进一步地，判断负荷是否进入谷值范围的过程具体为：获取前一日水箱蓄满热后能满足的最大蓄热时间所对应的负荷值Q1'min*β；将所述逐时热负荷预测值Q1
f
与Q1'min*β对比，判断负荷是否进入谷值范围。
[0031]进一步地，若Q1
f
即非峰值范围，亦非谷值范围时，比较Q1
f
与Q2大小，若Q1
f
<Q2，则微型热电联产机组供热，水箱蓄热，当水箱蓄满热量后，采用水箱单独供热；若Q1
f
>Q2，则微型热电联产机组与水箱联合供热，若水箱未达到最低放热蓄热量，则微型热电联产机组与补热设备同时供热。
[0032]进一步地，根据户用沼气热电联供系统的运行约束，获取户用沼气热电联供系统的运行方案，具体为：
[0033]确定供热模式后，在现有的方案下计算综合优化指标IP，若IP值取得最优值，则按照当前方案运行；若IP值未取得最优值，重新调整供热模式下的负载率，重新计算新方案下的IP值，直到IP值取得最优；
[0034]所述综合优化指标IP的计算表达式为：
[0035]IP＝ω1*ATC+ω2*PEC+ω3*CDE
[0036]式中，ω1+ω2+ω3＝1，ATC为经济性比较指标，PEC为能效比较指标，CDE为环境比较指标。
[0037]本专利技术还提供一种如上所述的一种基于行为感知的户用沼气热电联供在线运行方法的运行系统，包括供暖房间、储热水箱和微型热电联产机组，所述供暖房间连接有补热设备，所述供暖房间设有末端散热器，所述储热水箱通过第一供热回路连接所述末端散热器，所述第一供热回路还包括第三阀门、第二泵体、第四阀门，所述第三阀门、第二泵体、第四阀门、储热水箱和末端散热器依次连接，第二泵体的供流方向朝向所述末端散热器，所述第三阀门、第二泵体和第四阀门的整体外侧并联有第二阀门，所述第二阀门的通流方向远离所述末端散热器；
[0038]所述微型热电联产机组通过第二供热支路，经过所述第一供热回路连接所述末端散热器，所述第二供热支路并联在第三阀门、第二泵体、第四阀门和储热水箱的两端，所述第二供热支路还包括第五阀门、第一泵体和第一阀门，所述第五阀门、第一泵体、微型热电联产机组和第一阀门依次连接，所述第一泵体的供流方向朝向所述末端散热器；
[0039]采用如上所述的一种基于行为感知的户用沼气热电联供在线运行方法运行所述系统。
[0040]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0041](1)在热电联产装置运行前，在负荷预测中加入人员数量、新风负荷的修正和照明设备开关的，且在运行过程中考虑人员数量的变化，相比于传统仅仅按模型预测的人员数量及照明设备的开关而言，具有更高的实际性，且能大大减少能源的浪费，提高农民的舒适度。
[0042](2)在热电联产装置运行中，考虑到了热负荷在一天中的规律性，让设备对于负荷峰值和谷值提前做出反应，这样提高了装置运行的稳定性，且能更好的满足农民的热需求。
[0043](3)提高了能源利用效率，从而间接减少了碳排放，有利于改善农村生活环境。
附图说明
[0044]图1为本专利技术实施例中提供的一种神经网络模型的结构示意图；
[0045]图2为本专利技术实施例中提供的一种基于人行为的在线智能运行逻辑示意图；
[0046]图3为本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于行为感知的户用沼气热电联供在线运行方法，其特征在于，包括以下步骤：获取供暖房间中的感知参数，该感知参数包括房间内人员数量、室内CO2浓度、室内照度值、房间内外温度差和历史供热总负荷值；将获取的所述感知参数输入预先构建的神经网络模型中，获取逐时热负荷预测值；根据所述逐时热负荷预测值确定所述供暖房间对应的户用沼气热电联供系统的供热模式，然后根据户用沼气热电联供系统的运行约束，获取户用沼气热电联供系统的运行方案。2.根据权利要求1所述的一种基于行为感知的户用沼气热电联供在线运行方法，其特征在于，所述供暖房间中的感知参数的获取过程包括：通过红外传感器判断房间内人员数量；通过二氧化碳传感器获取室内CO2浓度；通过照度传感器获取室内照度值；通过室内温度计感知房间内温度，通过室外温度传感器感知房间外温度，从而测得房间内外温度差。3.根据权利要求1所述的一种基于行为感知的户用沼气热电联供在线运行方法，其特征在于，根据所述逐时热负荷预测值确定所述供暖房间对应的户用沼气热电联供系统的供热模式，具体为：根据所述逐时热负荷预测值Q1
f
、供暖房间对应的户用沼气热电联供系统中的微型热电联产机组的额定供热量Q2以及水箱的蓄热量Q3，确定沼气热电联供系统中微型热电联产机组、水箱及补热设备的状态，形成多种供热模式。4.根据权利要求3所述的一种基于行为感知的户用沼气热电联供在线运行方法，其特征在于，所述供热模式的选取判断过程包括：根据所述逐时热负荷预测值Q1
f
判断负荷是否进入峰值范围，若进入峰值范围，则微型热电联产机组供热，水箱蓄热，直到水箱蓄满热量后或Q1
f
>Q2+Q3时，改为微型热电联产机组与水箱联合供热。5.根据权利要求4所述的一种基于行为感知的户用沼气热电联供在线运行方法，其特征在于，判断负荷是否进入峰值范围的过程具体为：获取前一日供热负荷到达机组供热极限所对应时间减去水箱蓄满热所需时间H后所对应供热负荷值Q1'max*α；将所述逐时热负荷预测值Q1
f
与Q1'max*α对比，判断负荷是否进入峰值范围。6.根据权利要求4所述的一种基于行为感知的户用沼气热电联供在线运行方法，其特征在于，若负荷未进入峰值范围，则根据所述逐时热负荷预测值Q1
f
判断负荷是否进入谷值范围，若进入谷值范围，则水箱单独供热，若水箱未达到最低蓄热放热量，则微型热电联产机组供热，水箱蓄热。7.根据权利要求6所述的一种基于行为感知的户用沼气热电联供在线运行方法，其特征在于，判断负荷是否进入谷值范围的过程具体为：获取前一日水箱蓄满热后能满足的最大蓄热时间所对应的负荷值Q1'min*β；将所述逐时热负...

【专利技术属性】
技术研发人员：明岗，苏靖轲，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：