【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及控制领域，尤其涉及一种中深层地源热泵系统柔性运行控制方法。
技术介绍
1、随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重，节能与环保已成为当今社会关注的焦点。在建筑领域，如何有效利用建筑本体的蓄热能力，提高能源利用效率，减少能源消耗，成为了一个亟待解决的问题。中深层地源热泵系统作为一种高效、环保的能源利用方式，在近年来得到了广泛的应用。如何更好地运行控制中深层地源热泵系统，使其与建筑本体的蓄热能力相结合，进一步提高能源利用效率和系统运行稳定性，是当前领域内的一个技术难题。
2、本专利技术提出了一种利用建筑本体蓄热能力的中深层地源热泵系统运行控制方法，旨在解决上述问题。该方法通过对建筑本体的蓄热能力进行合理利用，与中深层地源热泵系统相结合，实现系统的智能化运行控制，提高能源利用效率，减少能源消耗，同时保证系统的稳定运行。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是要提供一种中深层地源热泵系统柔性运行控制方法。
2、为达到上述目的，本专利技术是按照以下技术方案实施的：
3、本专利技术包括以下步骤：
4、基于深孔同轴地埋管换热器传热机理建立中深层地源热泵地埋管传热计算模型，基于仿真模拟法建立建筑负荷计算模型，确定运行调控周期内中深层地源热泵系统初始运行策略、冷热电负荷和运行参数；
5、通过实际调研获取中深层地源热泵系统服务用户的电网数据，根据所述电网数据确定电网互动需求，根据所述电网互动需求获取调节目标值；所述电网数据包括电网
6、根据所述调节目标值基于室内温度动态仿真计算和热负荷动态仿真计算预测建筑用能侧超供需求，基于动态仿真计算中深层地埋管逐时取热量分析中深层地埋管动态最大取热性能，将所述最大取热性能与中深层地埋管基准工况下取热量进行比较分析获得热源供给侧超供能力；
7、对所述热源供给侧超供能力与所述建筑用能侧超供需求进行匹配性分析获得匹配数据，根据所述匹配数据建立中深层地源热泵系统的调控决策；
8、根据所述调控决策优化所述中深层地源热泵系统。
9、进一步的，基于深孔同轴地埋管换热器传热机理建立中深层地源热泵地埋管传热计算模型的方法，包括：
10、中深层地源热泵地埋管传热计算模型采用随机森林算法、数值仿真模拟法、机器学习算法构建；
11、随机森林算法将贡献度大于0.732的因素输出为中深层地源热泵地埋管传热影响因子；数值仿真模拟法利用计算机软件建立地埋管的物理模型，通过对模型进行数值计算模拟，来预测调整影响因子后的地埋管热传导性能；机器学习算法通过学习地埋管热传导性能规律，计算地埋管传热；
12、计算调整参数：
13、
14、其中地埋管传热的第个影响因子为，第个影响因子的重要度为，影响因子的数量为，遗传系数为，随机数为r，调节常数为，第一权重系数为，第二权重系数为，地下温度分布为d，调整参数为；
15、根据调整参数构造目标函数：
16、
17、其中第i段地埋管的目标函数为，第i段地埋管传递热量为，第i段地埋管流体和周围土壤的温差为，给定中深层地源热泵地埋管传热计算模型的损失函数，表达式为：
18、
19、其中第i段地埋管预测传热为，第i段地埋管实际传热为，地埋管段的数量为，第i段地埋管传热的控制系数为，误差系数为。
20、进一步的，基于仿真模拟法建立建筑负荷计算模型的方法，包括：
21、建筑负荷计算模型采用仿真模拟法、蒙特卡罗方法、人工神经网络算法构建；
22、仿真模拟法根据实际数据模拟建筑负荷过程；蒙特卡罗方法在仿真模拟下通过随机抽样估计相关因素；人工神经网络算法建立建筑负荷与相关因素的复杂关系模型，通过训练网络来逼近实际建筑负荷的变化规律；
23、构建建筑负荷函数，表达式为：
24、
25、其中第a个建筑负荷函数为，第a个建筑第k个相关因素的值为，第a个建筑第k个相关因素的标准值为，相关因素的数量为，第k个相关因素的第一贡献度为，第k个相关因素的第二贡献度为，第k个相关因素的第三贡献度为，影响常量为，第a个建筑的室内外温差为，第a个建筑的传热系数为。
26、进一步的，确定中深度地源热泵系统的初始运行策略、冷热电负荷和运行参数的方法，包括：
27、中深层地源热泵系统服务用户的室内外边界条件直接影响系统冷热电负荷需求和运行参数，基于热泵系统所在地区的实际历史气象数据，预测确定运行调控周期内室外气象参数；
28、基于中深层地源热泵系统监测和信息采集系统获取热泵系统服务的用户室内边界条件参数；
29、采用仿真模拟法建立热泵系统冷热电多元负荷需求及运行状态预测数学模型，导入室内外边界条件预测参数值，计算用户的冷热需求；
30、在满足用户冷热需求和舒适度要求的前提下，建立热泵系统的初始运行策略，仿真计算热泵系统的电力负荷、机组负荷率和供回水温度运行状态参数；
31、气象参数包括温度、湿度、风速和太阳能辐射强度；用户室内边界条件参数包括室内温度、室内湿度、设备作息、照明作息和人行为参数。
32、进一步的，根据所述调节目标值基于室内温度动态仿真计算和热负荷动态仿真计算预测建筑用能侧超供需求的方法，包括：
33、根据建筑内外的用能数据建立建筑的热负荷和室内外温度的动态仿真模型，根据建筑的使用需求和节能要求设定室内温度调节目标值；
34、根据室内温度调节目标值利用动态仿真模型进行室内外温度和热负荷的动态仿真计算。
35、进一步的，将所述最大取热性能与中深层地埋管基准工况下取热量进行比较分析获得热源供给侧超供能力的方法，包括：
36、采用动态仿真计算中深层地埋管逐时取热量，设定常规策略正常运行时的基准工况与参与需求响应前过量供热策略的超供工况，分析中深层地埋管不同运行工况下动态最大取热性能，将动态最大取热性能与中深层地埋管基准工况下取热量进行比较，分析中深层地埋管超供能力及动态响应特性；
37、分析不同超供策略下中深层地埋管系统超供能力、超供时段的累计取热量增量、超供模式全天尖峰取热能力与全天累计取热量增量；
38、将尖峰取热量的众数输出为热源供给侧超供能力。
39、进一步的，对所述热源供给侧超供能力与所述建筑用能侧超供需求进行匹配性分析获得匹配数据的方法，包括：
40、采用自编码器根据建筑用能侧超供需求提取热源供给侧超供能力的超供指标；
41、根据建筑用能侧超供需求的能力标准对热源供给侧超供能力进行匹配，计算能力标准和热源供给侧超供能力的匹配度：
42、
43、
44、其中热源供给侧超供能力的匹配度为，第s个超供指标的偏差值为，第s个超供指标的最大标准值为，第s个超本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种中深层地源热泵系统柔性运行控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种中深层地源热泵系统柔性运行控制方法，其特征在于，基于深孔同轴地埋管换热器传热机理建立中深层地源热泵地埋管传热计算模型的方法，包括：
3.根据权利要求1所述一种中深层地源热泵系统柔性运行控制方法，其特征在于，基于仿真模拟法建立建筑负荷计算模型的方法，包括：
4.根据权利要求1所述一种中深层地源热泵系统柔性运行控制方法，其特征在于，确定中深度地源热泵系统的初始运行策略、冷热电负荷和运行参数的方法，包括：
5.根据权利要求1所述一种中深层地源热泵系统柔性运行控制方法，其特征在于，根据所述调节目标值基于室内温度动态仿真计算和热负荷动态仿真计算预测建筑用能侧超供需求的方法，包括：
6.根据权利要求1所述一种中深层地源热泵系统柔性运行控制方法，其特征在于，将所述最大取热性能与中深层地埋管基准工况下取热量进行比较分析获得热源供给侧超供能力的方法，包括：
7.根据权利要求1所述一种中深层地源热泵系统柔性运行控制方法，其特征在于，
8.根据权利要求1所述一种中深层地源热泵系统柔性运行控制方法，其特征在于，根据所述调控决策优化所述中深层地源热泵系统的方法，包括：
9.一种电子设备，包括：处理器；以及
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的电子设备执行时，使得所述电子设备执行所述权利要求1~8任一所述方法。
...【技术特征摘要】
1.一种中深层地源热泵系统柔性运行控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种中深层地源热泵系统柔性运行控制方法，其特征在于，基于深孔同轴地埋管换热器传热机理建立中深层地源热泵地埋管传热计算模型的方法，包括：
3.根据权利要求1所述一种中深层地源热泵系统柔性运行控制方法，其特征在于，基于仿真模拟法建立建筑负荷计算模型的方法，包括：
4.根据权利要求1所述一种中深层地源热泵系统柔性运行控制方法，其特征在于，确定中深度地源热泵系统的初始运行策略、冷热电负荷和运行参数的方法，包括：
5.根据权利要求1所述一种中深层地源热泵系统柔性运行控制方法，其特征在于，根据所述调节目标值基于室内温度动态仿真计算和热负荷动态仿真计算预测建筑用能侧超供需求的方法，包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟，张小松，王伟，李骥，袁闪闪，徐宏庆，黄世芳，杜玉吉，国德防，
申请(专利权)人：中国建筑科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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