基于負(fù)荷預(yù)測(cè)和瞬態(tài)模擬的集中供熱系統(tǒng)控制策略?xún)?yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2021-08-08 12:19
科技的飛速發(fā)展,時(shí)代的進(jìn)步,人們生活水平的逐步提高,對(duì)生活質(zhì)量、生活環(huán)境的舒適度也有了更高的要求。從本課題以東北某熱力企業(yè)熱網(wǎng)工程為依托,開(kāi)展研究,該工程以2×350MW供熱機(jī)組作為熱源,由熱電廠(chǎng)引出東、西兩條熱網(wǎng)主干線(xiàn)(DN1200)。主要解決沈陽(yáng)沈撫新城區(qū)域、撫順沈撫新城區(qū)域、沈東二環(huán)以外區(qū)域和沈東二環(huán)以?xún)?nèi)部分區(qū)域,包括現(xiàn)有和新建冬季采暖用熱需求。本課題首先對(duì)現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外對(duì)集中供熱系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè),智慧熱網(wǎng),供熱系統(tǒng)運(yùn)行模擬分析等方面進(jìn)行總結(jié),并分析集中供熱系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)理,總結(jié)了國(guó)內(nèi)現(xiàn)今運(yùn)行工況的調(diào)節(jié)機(jī)理,并進(jìn)行簡(jiǎn)單分析,在此基礎(chǔ)上提出本文的解決方案。然后依托工程實(shí)例,利用Flowmaster軟件從熱源、熱力站、熱用戶(hù)三個(gè)方面對(duì)集中供熱系統(tǒng)進(jìn)行搭建,總計(jì)完成7個(gè)熱力站的系統(tǒng)搭建,同時(shí)運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)各個(gè)熱力站轄區(qū)內(nèi)的熱負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè),預(yù)測(cè)的結(jié)果與實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,具有可操作性。將預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)加載到Flowmaster軟件中,達(dá)到了熱用戶(hù)端的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)負(fù)荷,最后利用PSO粒子群算法對(duì)熱源產(chǎn)生的熱量進(jìn)行優(yōu)化,以各熱力站的熱負(fù)荷作為約束條件,實(shí)現(xiàn)了 24小時(shí)內(nèi)的滾動(dòng)尋優(yōu),通過(guò)Simulink與F...
【文章來(lái)源】:東北電力大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.1?BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖??
?東北電力火學(xué)人學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文???帶入式(3-4)中,轉(zhuǎn)化為[-1,1]之間的數(shù)值。??室外天氣狀況量化處理:對(duì)室外天氣狀況進(jìn)行量化處理,借用熱網(wǎng)系統(tǒng)的專(zhuān)??家經(jīng)驗(yàn)值,用[〇,1]之間的數(shù)值來(lái)代替天氣狀況,來(lái)體現(xiàn)對(duì)熱負(fù)荷的影響。具體量??化值為:晴天為0.1,多云為0.2,陰為0.3,小雨為0.4,中雨為0.5,大雨為0.6,??雷雨為0.7,小雪為0.8,中雪為0.9,大雪為1。??是否為工作日量化處理:對(duì)歷史數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn),供熱區(qū)域內(nèi),工作日和休息??日的熱負(fù)荷會(huì)有一定的變化波動(dòng),在節(jié)假日時(shí)熱負(fù)荷也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化。所以??對(duì)其進(jìn)行具體量化:周一至周五為0.4,周六、周日為0.6,節(jié)假日為0.7。??3.3.3?BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)例預(yù)測(cè)??本文以沈陽(yáng)市某熱力企業(yè)2019年12月30日0時(shí)至24時(shí)的負(fù)荷數(shù)據(jù)作為學(xué)??習(xí)和預(yù)測(cè)樣本集。用BP神經(jīng)算法進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)。本文建立的BP神經(jīng)網(wǎng)??絡(luò)具有三層結(jié)構(gòu),其中輸入層為7個(gè)變量,即2019年12月30日的24小時(shí)熱負(fù)??荷、室外溫度、室外風(fēng)速、工作日量化數(shù)、天氣狀況、以及前三個(gè)時(shí)刻的熱負(fù)荷,??輸出層為1個(gè)變量,即輸出時(shí)刻的熱負(fù)荷,故隱含層設(shè)置15個(gè)節(jié)點(diǎn),結(jié)構(gòu)為??7-15-1,熱負(fù)荷的預(yù)測(cè)模型如圖3.3所示。在預(yù)測(cè)完成后,將預(yù)測(cè)的結(jié)果作為下??一次預(yù)測(cè)的輸入值,便實(shí)現(xiàn)了熱負(fù)荷的滾動(dòng)預(yù)測(cè)。??r''k??11?那〇?日?%?小時(shí)室沁\\\??圖3.3熱負(fù)荷的預(yù)測(cè)模型??
%出的目標(biāo)值;??net=newff(minmax(Y),[7,15,1?],?{/tansigVtansigYpurelin’}?Jtrainlm’)??%建立3層BP祌經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并設(shè)定網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練算法;??net.trainParam.epochs?=?1500;??%設(shè)定迭代次數(shù);??net.trainParam.goal=0.00001;??%設(shè)定誤差精度;??[net,tr]=train(net,Y,X);??%訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)。??BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)訓(xùn)練過(guò)程如圖3.4所示。??Neural?Net\wrk??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于水力和熱力耦合模型的熱網(wǎng)設(shè)計(jì)調(diào)度研究[J]. 沈利芳,劉松,沈亞軍,劉學(xué)峰. 河南科技. 2019(25)
[2]基于信息化的智慧熱網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用分析[J]. 郭秀峰. 智能建筑與智慧城市. 2018(11)
[3]仿真技術(shù)在換流閥閥廳管路系統(tǒng)水力平衡中的應(yīng)用[J]. 劉重強(qiáng),梁上燕. 浙江電力. 2018(04)
[4]基于信息化的智慧熱網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用分析[J]. 韓釗,袁建娟,孫春華,齊承英,阿里木·西列夫. 區(qū)域供熱. 2018(02)
[5]智慧熱網(wǎng)集成技術(shù)及應(yīng)用[J]. 石英男. 信息記錄材料. 2018(05)
[6]應(yīng)用Flowmaster進(jìn)行環(huán)狀管網(wǎng)ESFR自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算探討[J]. 潘俊杰. 給水排水. 2017(07)
[7]Flowmaster仿真設(shè)計(jì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J]. 陳健華,邱健,施偉. 科技傳播. 2017(03)
[8]FLOWMASTER2在核電廠(chǎng)閉式冷卻水系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用[J]. 李林蔚. 機(jī)電工程技術(shù). 2010(01)
碩士論文
[1]基于深度學(xué)習(xí)的熱力站建模及優(yōu)化控制研究[D]. 韓冰城.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2019
[2]基于遺傳算法的供熱平衡問(wèn)題研究[D]. 李佳.河北科技大學(xué) 2019
[3]熱力熱網(wǎng)管控一體化平臺(tái)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 齊峰.吉林化工學(xué)院 2019
[4]鄭州航空港區(qū)集中供熱自動(dòng)控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 李柯.鄭州大學(xué) 2019
[5]綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與智慧調(diào)控優(yōu)化研究[D]. 陸爍瑋.浙江大學(xué) 2019
[6]供熱機(jī)組的特性建模及其在運(yùn)行分析與優(yōu)化中的應(yīng)用[D]. 蔡莼莼.東南大學(xué) 2018
[7]蒸汽管網(wǎng)仿真與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)故障診方法研究[D]. 王威.東華理工大學(xué) 2018
[8]供熱管網(wǎng)流量計(jì)測(cè)量數(shù)據(jù)有效性評(píng)估[D]. 馬超龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[9]基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的換熱站優(yōu)化控制研究[D]. 姚磊.大連海事大學(xué) 2018
[10]高層住宅給水系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造研究[D]. 郭俊捷.湖南大學(xué) 2017
本文編號(hào):3329944
【文章來(lái)源】:東北電力大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.1?BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖??
?東北電力火學(xué)人學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文???帶入式(3-4)中,轉(zhuǎn)化為[-1,1]之間的數(shù)值。??室外天氣狀況量化處理:對(duì)室外天氣狀況進(jìn)行量化處理,借用熱網(wǎng)系統(tǒng)的專(zhuān)??家經(jīng)驗(yàn)值,用[〇,1]之間的數(shù)值來(lái)代替天氣狀況,來(lái)體現(xiàn)對(duì)熱負(fù)荷的影響。具體量??化值為:晴天為0.1,多云為0.2,陰為0.3,小雨為0.4,中雨為0.5,大雨為0.6,??雷雨為0.7,小雪為0.8,中雪為0.9,大雪為1。??是否為工作日量化處理:對(duì)歷史數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn),供熱區(qū)域內(nèi),工作日和休息??日的熱負(fù)荷會(huì)有一定的變化波動(dòng),在節(jié)假日時(shí)熱負(fù)荷也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化。所以??對(duì)其進(jìn)行具體量化:周一至周五為0.4,周六、周日為0.6,節(jié)假日為0.7。??3.3.3?BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)例預(yù)測(cè)??本文以沈陽(yáng)市某熱力企業(yè)2019年12月30日0時(shí)至24時(shí)的負(fù)荷數(shù)據(jù)作為學(xué)??習(xí)和預(yù)測(cè)樣本集。用BP神經(jīng)算法進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)。本文建立的BP神經(jīng)網(wǎng)??絡(luò)具有三層結(jié)構(gòu),其中輸入層為7個(gè)變量,即2019年12月30日的24小時(shí)熱負(fù)??荷、室外溫度、室外風(fēng)速、工作日量化數(shù)、天氣狀況、以及前三個(gè)時(shí)刻的熱負(fù)荷,??輸出層為1個(gè)變量,即輸出時(shí)刻的熱負(fù)荷,故隱含層設(shè)置15個(gè)節(jié)點(diǎn),結(jié)構(gòu)為??7-15-1,熱負(fù)荷的預(yù)測(cè)模型如圖3.3所示。在預(yù)測(cè)完成后,將預(yù)測(cè)的結(jié)果作為下??一次預(yù)測(cè)的輸入值,便實(shí)現(xiàn)了熱負(fù)荷的滾動(dòng)預(yù)測(cè)。??r''k??11?那〇?日?%?小時(shí)室沁\\\??圖3.3熱負(fù)荷的預(yù)測(cè)模型??
%出的目標(biāo)值;??net=newff(minmax(Y),[7,15,1?],?{/tansigVtansigYpurelin’}?Jtrainlm’)??%建立3層BP祌經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并設(shè)定網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練算法;??net.trainParam.epochs?=?1500;??%設(shè)定迭代次數(shù);??net.trainParam.goal=0.00001;??%設(shè)定誤差精度;??[net,tr]=train(net,Y,X);??%訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)。??BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)訓(xùn)練過(guò)程如圖3.4所示。??Neural?Net\wrk??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于水力和熱力耦合模型的熱網(wǎng)設(shè)計(jì)調(diào)度研究[J]. 沈利芳,劉松,沈亞軍,劉學(xué)峰. 河南科技. 2019(25)
[2]基于信息化的智慧熱網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用分析[J]. 郭秀峰. 智能建筑與智慧城市. 2018(11)
[3]仿真技術(shù)在換流閥閥廳管路系統(tǒng)水力平衡中的應(yīng)用[J]. 劉重強(qiáng),梁上燕. 浙江電力. 2018(04)
[4]基于信息化的智慧熱網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用分析[J]. 韓釗,袁建娟,孫春華,齊承英,阿里木·西列夫. 區(qū)域供熱. 2018(02)
[5]智慧熱網(wǎng)集成技術(shù)及應(yīng)用[J]. 石英男. 信息記錄材料. 2018(05)
[6]應(yīng)用Flowmaster進(jìn)行環(huán)狀管網(wǎng)ESFR自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算探討[J]. 潘俊杰. 給水排水. 2017(07)
[7]Flowmaster仿真設(shè)計(jì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J]. 陳健華,邱健,施偉. 科技傳播. 2017(03)
[8]FLOWMASTER2在核電廠(chǎng)閉式冷卻水系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用[J]. 李林蔚. 機(jī)電工程技術(shù). 2010(01)
碩士論文
[1]基于深度學(xué)習(xí)的熱力站建模及優(yōu)化控制研究[D]. 韓冰城.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2019
[2]基于遺傳算法的供熱平衡問(wèn)題研究[D]. 李佳.河北科技大學(xué) 2019
[3]熱力熱網(wǎng)管控一體化平臺(tái)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 齊峰.吉林化工學(xué)院 2019
[4]鄭州航空港區(qū)集中供熱自動(dòng)控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 李柯.鄭州大學(xué) 2019
[5]綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與智慧調(diào)控優(yōu)化研究[D]. 陸爍瑋.浙江大學(xué) 2019
[6]供熱機(jī)組的特性建模及其在運(yùn)行分析與優(yōu)化中的應(yīng)用[D]. 蔡莼莼.東南大學(xué) 2018
[7]蒸汽管網(wǎng)仿真與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)故障診方法研究[D]. 王威.東華理工大學(xué) 2018
[8]供熱管網(wǎng)流量計(jì)測(cè)量數(shù)據(jù)有效性評(píng)估[D]. 馬超龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[9]基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的換熱站優(yōu)化控制研究[D]. 姚磊.大連海事大學(xué) 2018
[10]高層住宅給水系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造研究[D]. 郭俊捷.湖南大學(xué) 2017
本文編號(hào):3329944
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